JP7375804B2 - Lead-free low-melting glass compositions, low-melting glass composites, glass pastes and applied products - Google Patents
Lead-free low-melting glass compositions, low-melting glass composites, glass pastes and applied products Download PDFInfo
- Publication number
- JP7375804B2 JP7375804B2 JP2021198336A JP2021198336A JP7375804B2 JP 7375804 B2 JP7375804 B2 JP 7375804B2 JP 2021198336 A JP2021198336 A JP 2021198336A JP 2021198336 A JP2021198336 A JP 2021198336A JP 7375804 B2 JP7375804 B2 JP 7375804B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- melting point
- low melting
- glass
- point glass
- lead
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000011521 glass Substances 0.000 title claims description 309
- 238000002844 melting Methods 0.000 title claims description 141
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims description 118
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims description 70
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 126
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 claims description 33
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 30
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 22
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 17
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 17
- 229910018068 Li 2 O Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 11
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 11
- NDVLTYZPCACLMA-UHFFFAOYSA-N silver oxide Chemical compound [O-2].[Ag+].[Ag+] NDVLTYZPCACLMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 claims description 7
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 7
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910001923 silver oxide Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052714 tellurium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910020203 CeO Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910021193 La 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 4
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N tellurium atom Chemical compound [Te] PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims description 4
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- XHCLAFWTIXFWPH-UHFFFAOYSA-N [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[V+5].[V+5] Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[V+5].[V+5] XHCLAFWTIXFWPH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- FUJCRWPEOMXPAD-UHFFFAOYSA-N lithium oxide Chemical compound [Li+].[Li+].[O-2] FUJCRWPEOMXPAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910001947 lithium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910001935 vanadium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 claims description 2
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 claims description 2
- CETPSERCERDGAM-UHFFFAOYSA-N ceric oxide Chemical compound O=[Ce]=O CETPSERCERDGAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910000422 cerium(IV) oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 claims description 2
- URLJKFSTXLNXLG-UHFFFAOYSA-N niobium(5+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Nb+5].[Nb+5] URLJKFSTXLNXLG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 claims description 2
- 239000013034 phenoxy resin Substances 0.000 claims description 2
- 229920006287 phenoxy resin Polymers 0.000 claims description 2
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 claims description 2
- 229910000108 silver(I,III) oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229920002803 thermoplastic polyurethane Polymers 0.000 claims description 2
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910006501 ZrSiO Inorganic materials 0.000 claims 1
- KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims 1
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910052863 mullite Inorganic materials 0.000 claims 1
- GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N zirconium(iv) silicate Chemical compound [Zr+4].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 50
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 44
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 35
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 35
- 238000004455 differential thermal analysis Methods 0.000 description 18
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 15
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 15
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 14
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 description 13
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 12
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 description 11
- 239000005361 soda-lime glass Substances 0.000 description 11
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 10
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 10
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 10
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 9
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 9
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 9
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 8
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 8
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 8
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 6
- 239000005357 flat glass Substances 0.000 description 6
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 description 6
- 238000004017 vitrification Methods 0.000 description 6
- 239000002585 base Substances 0.000 description 5
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 5
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 4
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 4
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 4
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 3
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 3
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 3
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 3
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 3
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 3
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 3
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 3
- -1 tellurium ion Chemical class 0.000 description 3
- 239000005393 tempered soda-lime glass Substances 0.000 description 3
- 229910003870 O—Li Inorganic materials 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- OJLGWNFZMTVNCX-UHFFFAOYSA-N dioxido(dioxo)tungsten;zirconium(4+) Chemical compound [Zr+4].[O-][W]([O-])(=O)=O.[O-][W]([O-])(=O)=O OJLGWNFZMTVNCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- HTUMBQDCCIXGCV-UHFFFAOYSA-N lead oxide Chemical compound [O-2].[Pb+2] HTUMBQDCCIXGCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- UODXCYZDMHPIJE-UHFFFAOYSA-N menthanol Chemical compound CC1CCC(C(C)(C)O)CC1 UODXCYZDMHPIJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 239000011812 mixed powder Substances 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 2
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 2
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 2
- 230000003685 thermal hair damage Effects 0.000 description 2
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WUOACPNHFRMFPN-SECBINFHSA-N (S)-(-)-alpha-terpineol Chemical compound CC1=CC[C@@H](C(C)(C)O)CC1 WUOACPNHFRMFPN-SECBINFHSA-N 0.000 description 1
- FPZWZCWUIYYYBU-UHFFFAOYSA-N 2-(2-ethoxyethoxy)ethyl acetate Chemical compound CCOCCOCCOC(C)=O FPZWZCWUIYYYBU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001316 Ag alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052691 Erbium Inorganic materials 0.000 description 1
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052777 Praseodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001128 Sn alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003069 TeO2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- OVKDFILSBMEKLT-UHFFFAOYSA-N alpha-Terpineol Natural products CC(=C)C1(O)CCC(C)=CC1 OVKDFILSBMEKLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940088601 alpha-terpineol Drugs 0.000 description 1
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 1
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005388 borosilicate glass Substances 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 1
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- JOPOVCBBYLSVDA-UHFFFAOYSA-N chromium(6+) Chemical compound [Cr+6] JOPOVCBBYLSVDA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052878 cordierite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001739 density measurement Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000004031 devitrification Methods 0.000 description 1
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 1
- JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N dimagnesium dioxido-bis[(1-oxido-3-oxo-2,4,6,8,9-pentaoxa-1,3-disila-5,7-dialuminabicyclo[3.3.1]nonan-7-yl)oxy]silane Chemical compound [Mg++].[Mg++].[O-][Si]([O-])(O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2)O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2 JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UYAHIZSMUZPPFV-UHFFFAOYSA-N erbium Chemical compound [Er] UYAHIZSMUZPPFV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VQCBHWLJZDBHOS-UHFFFAOYSA-N erbium(III) oxide Inorganic materials O=[Er]O[Er]=O VQCBHWLJZDBHOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000174 eucryptite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- QZQVBEXLDFYHSR-UHFFFAOYSA-N gallium(III) oxide Inorganic materials O=[Ga]O[Ga]=O QZQVBEXLDFYHSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000000383 hazardous chemical Substances 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N indium(III) oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[In+3].[In+3] PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 1
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MRELNEQAGSRDBK-UHFFFAOYSA-N lanthanum oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[La+3].[La+3] MRELNEQAGSRDBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000464 lead oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- KTUFCUMIWABKDW-UHFFFAOYSA-N oxo(oxolanthaniooxy)lanthanum Chemical compound O=[La]O[La]=O KTUFCUMIWABKDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- PUDIUYLPXJFUGB-UHFFFAOYSA-N praseodymium atom Chemical compound [Pr] PUDIUYLPXJFUGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000002040 relaxant effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000005394 sealing glass Substances 0.000 description 1
- VSZWPYCFIRKVQL-UHFFFAOYSA-N selanylidenegallium;selenium Chemical compound [Se].[Se]=[Ga].[Se]=[Ga] VSZWPYCFIRKVQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- VFWRGKJLLYDFBY-UHFFFAOYSA-N silver;hydrate Chemical compound O.[Ag].[Ag] VFWRGKJLLYDFBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 1
- JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N tellanylidenegermanium Chemical compound [Te]=[Ge] JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
- 239000004034 viscosity adjusting agent Substances 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
- 239000000080 wetting agent Substances 0.000 description 1
- FIXNOXLJNSSSLJ-UHFFFAOYSA-N ytterbium(III) oxide Inorganic materials O=[Yb]O[Yb]=O FIXNOXLJNSSSLJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 1
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RUDFQVOCFDJEEF-UHFFFAOYSA-N yttrium(III) oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Y+3].[Y+3] RUDFQVOCFDJEEF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 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
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/12—Silica-free oxide glass compositions
-
- 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
- C03C8/14—Glass frit mixtures having non-frit additions, e.g. opacifiers, colorants, mill-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
- C03C8/14—Glass frit mixtures having non-frit additions, e.g. opacifiers, colorants, mill-additions
- C03C8/16—Glass frit mixtures having non-frit additions, e.g. opacifiers, colorants, mill-additions with vehicle or suspending agents, e.g. slip
-
- 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
- C03C8/14—Glass frit mixtures having non-frit additions, e.g. opacifiers, colorants, mill-additions
- C03C8/18—Glass frit mixtures having non-frit additions, e.g. opacifiers, colorants, mill-additions containing free metals
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Description
本発明は、無鉛低融点ガラス組成物、低融点ガラス複合材料及び応用製品に関する。 The present invention relates to lead-free low melting point glass compositions, low melting point glass composite materials and applied products.
窓ガラス等に適用されている真空断熱複層ガラスパネル、プラズマディスプレイパネル、有機ELディスプレイパネル、蛍光表示管等のディスプレイパネル、及び水晶振動子、ICセラミックパッケージ、半導体センサー等の電気電子部品等では、低融点ガラス組成物と低熱膨張フィラー粒子とを含む低融点ガラス複合材料によって封止や接着等が行われている。この低融点ガラス複合材料は、低融点ガラスペーストの形態で適用されることが多い。低融点ガラスペーストは、スクリーン印刷法やディスペンサー法等によって基材に塗布し、乾燥後に焼成して、封止や接着等へ適用される。封止や接着等の際には、低融点ガラス複合材料や低融点ガラスペーストに含まれる低融点ガラス組成物が軟化流動することによって被封止部材や被接着部材等へ密着させる。 In display panels such as vacuum insulated double-glazed glass panels, plasma display panels, organic EL display panels, and fluorescent display tubes that are applied to window glass, and electrical and electronic components such as crystal resonators, IC ceramic packages, and semiconductor sensors. Sealing, adhesion, etc. are performed using a low melting point glass composite material containing a low melting point glass composition and low thermal expansion filler particles. This low melting point glass composite material is often applied in the form of a low melting point glass paste. The low melting point glass paste is applied to a base material by a screen printing method, a dispenser method, etc., and is baked after drying to be applied for sealing, adhesion, etc. During sealing, adhesion, etc., the low melting point glass composition contained in the low melting point glass composite material or the low melting point glass paste softens and flows to bring it into close contact with the member to be sealed, the member to be bonded, etc.
また、太陽電池セル、画像表示デバイス、積層コンデンサー、水晶振動子、LED(発光ダイオード)、及び多層回路基板等の多くの電気電子部品では、低融点ガラス組成物と金属粒子を含む低融点ガラス複合材料によって電極や配線が形成される。また、この低融点ガラス複合材料は、導通を取るための導電性接合部や熱伝導させるための放熱性接合部としても使用される。電極、配線、放熱性接合部等の形成の際においても、低融点ガラス複合材料や低融点ガラスペーストに含まれる低融点ガラス組成物が軟化流動することによって、金属粒子の焼結や、基板への密着を行う。 In addition, in many electrical and electronic components such as solar cells, image display devices, multilayer capacitors, crystal resonators, LEDs (light emitting diodes), and multilayer circuit boards, low melting point glass composites containing a low melting point glass composition and metal particles are used. Electrodes and wiring are formed depending on the material. This low-melting point glass composite material is also used as a conductive joint for electrical continuity and a heat dissipating joint for heat conduction. When forming electrodes, wiring, heat-dissipating joints, etc., the low-melting point glass composition contained in the low-melting point glass composite material and low-melting point glass paste softens and flows, causing sintering of metal particles and the formation of substrates. Close contact.
上記の低融点ガラス複合材料やその低融点ガラスペーストに含まれる低融点ガラス組成物としては、かつては酸化鉛を非常に多く含むPbO‐B2O3系低融点ガラス組成物が幅広く適用されていた。このPbO‐B2O3系低融点ガラス組成物は、軟化点が350~400℃と低く、400~450℃で良好な軟化流動性を示し、しかも比較的に高い化学的安定性を有している。 As the low melting point glass composition contained in the above-mentioned low melting point glass composite materials and their low melting point glass pastes, PbO-B 2 O 3 based low melting point glass compositions containing a very large amount of lead oxide were once widely used. Ta. This PbO-B 2 O 3- based low melting point glass composition has a low softening point of 350 to 400°C, exhibits good softening fluidity at 400 to 450°C, and has relatively high chemical stability. ing.
しかし、近年、世界的にグリーン調達・グリーン設計の流れが強まり、より安全な材料が要求されるようになった。例えば、欧州においては、電子・電気機器における特定有害物質の使用制限についての欧州連合(EU)による指令(RoHS指令)が2006年7月1日に施行された。RoHS指令では、鉛、水銀、カドミウム及び六価クロムが禁止物質として指定された。このため、上記のPbO‐B2O3系低融点ガラス組成物は、事実上使用が難しい。 However, in recent years, the trend toward green procurement and green design has become stronger worldwide, and safer materials are now required. For example, in Europe, the European Union (EU) Directive (RoHS Directive) regarding the restriction of the use of specific hazardous substances in electronic and electrical equipment came into effect on July 1, 2006. Under the RoHS Directive, lead, mercury, cadmium, and hexavalent chromium are designated as prohibited substances. For this reason, the above-mentioned PbO-B 2 O 3- based low melting point glass composition is practically difficult to use.
そこで、鉛を含まない新規な低融点ガラス組成物の開発が進められている。 Therefore, development of new low-melting point glass compositions that do not contain lead is underway.
特許文献1には、V2O5:52.5~57.5重量%、TeO2:40~45重量%、Li2O:2.5~7.5重量%からなる混合粉末100重量部に、Ag2O:8~12重量部が配合された出発原料粉末から、結晶性を有する感湿性ガラスを製造する方法が開示されている。特許文献1には、上記の出発原料粉末にK2O:5重量部以下が配合されてもよいことが開示されている。 Patent Document 1 describes 100 parts by weight of a mixed powder consisting of V 2 O 5 : 52.5 to 57.5 weight %, TeO 2 : 40 to 45 weight %, and Li 2 O : 2.5 to 7.5 weight %. discloses a method for producing a moisture-sensitive glass having crystallinity from a starting material powder containing 8 to 12 parts by weight of Ag 2 O. Patent Document 1 discloses that 5 parts by weight or less of K 2 O may be blended into the above-mentioned starting material powder.
特許文献2には、主要成分としてAg2OとV2O5とTeO2とを含有し、合計含有量が75質量%以上であり、残部がP2O5、BaO、K2O、WO3、Fe2O3、MnO2、Sb2O3、及びZnOの内の1種以上を含有する無鉛ガラス組成物が開示されている。特許文献2から、この無鉛ガラス組成物は、示差熱分析(DTA)の第二吸熱ピーク温度から求められる軟化点が320℃以下であり、実施例として望ましい結果が得られる試料は、軟化点が268℃以上であることを読み取ることができる。また、特許文献2には、この無鉛ガラス組成物を含むガラスフリット、封着用ガラスペースト、導電性ガラスペースト及びこれらを利用した電気電子部品が開示されている。 Patent Document 2 contains Ag 2 O, V 2 O 5 and TeO 2 as main components, the total content is 75% by mass or more, and the remainder is P 2 O 5 , BaO, K 2 O, and WO. A lead-free glass composition containing one or more of 3 , Fe 2 O 3 , MnO 2 , Sb 2 O 3 , and ZnO is disclosed. From Patent Document 2, this lead-free glass composition has a softening point of 320° C. or lower as determined from the second endothermic peak temperature of differential thermal analysis (DTA), and samples that give desirable results as examples have a softening point of 320° C. or less. It can be read that the temperature is 268°C or higher. Further, Patent Document 2 discloses a glass frit, a sealing glass paste, a conductive glass paste, and an electrical/electronic component using these, including this lead-free glass composition.
特許文献1に開示されたAg2O‐V2O5‐TeO2‐Li2O系無鉛ガラス組成物は、加熱焼成により得られたガラスは、結晶化するものである。 In the Ag 2 O-V 2 O 5 -TeO 2 -Li 2 O-based lead-free glass composition disclosed in Patent Document 1, the glass obtained by heating and firing is crystallized.
特許文献2に開示されたAg2O‐V2O5‐TeO2系無鉛ガラス組成物は、従来のPbO‐B2O3系低融点ガラス組成物より軟化点が低い。しかし、歩留まり向上のため、接着性については改善の余地がある。また、低温化のために酸化銀(Ag2O)を多く使用するため、原料の単価が非常に高くなることが製品適用上の課題となっている。 The Ag2O - V2O5- TeO2 -based lead-free glass composition disclosed in Patent Document 2 has a lower softening point than the conventional PbO- B2O3 - based low melting point glass composition. However, there is room for improvement in adhesiveness in order to improve yield. Furthermore, since a large amount of silver oxide (Ag 2 O) is used to lower the temperature, the unit cost of raw materials becomes extremely high, which is a problem in product application.
本発明の目的は、接着性が改善され、応用製品の歩留まりを向上させることができるとともに、酸化銀の使用量が低減され、かつ、軟化点の低く、低温度で軟化流動する、無鉛低融点ガラス組成物を提供することにある。 The purpose of the present invention is to improve adhesion, improve the yield of applied products, reduce the amount of silver oxide used, and have a low softening point and soften and flow at low temperatures. An object of the present invention is to provide a glass composition.
本発明の無鉛低融点ガラス組成物は、酸化バナジウム、酸化テルル、酸化銀及び酸化リチウムを含み、かつ、追加成分として、K2O及びNa2Oのうち少なくとも一方と、BaO、WO3、ZnO、Fe2O3、Al2O3、La2O3、MgO、CeO2及びZrO2からなる群から選択された一種類以上と、を含み、酸化物換算で、次の関係式(1)を満たす。 The lead-free low melting point glass composition of the present invention contains vanadium oxide, tellurium oxide, silver oxide, and lithium oxide, and as additional components, at least one of K 2 O and Na 2 O, and BaO, WO 3 , and ZnO. , Fe 2 O 3 , Al 2 O 3 , La 2 O 3 , MgO, CeO 2 and one or more selected from the group consisting of ZrO 2 , and the following relational expression (1) in terms of oxides. satisfy.
2[V2O5]≧[Ag2O]+[R2O] …(1)
(式中、[X]は成分Xの含有量を表し、その単位は「モル%」であり、[R2O]=[Li2O]+[K2O]+[Na2O]である。)
2[V 2 O 5 ]≧[Ag 2 O]+[R 2 O]…(1)
( In the formula , [X] represents the content of component be.)
本発明によれば、接着性が改善され、応用製品の歩留まりを向上させることができるとともに、酸化銀の使用量が低減され、かつ、軟化点の低く、低温度で軟化流動する、無鉛低融点ガラス組成物を提供することができる。 According to the present invention, the adhesion is improved, the yield of applied products can be improved, the amount of silver oxide used is reduced, and the lead-free, low melting point material has a low softening point and softens and flows at low temperatures. A glass composition can be provided.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。ただし、本発明は、ここで取り上げた実施形態に限定されることはなく、要旨を変更しない範囲で適宜組み合わせや改良が可能である。 Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments discussed here, and can be combined and improved as appropriate without changing the gist.
(ガラス組成物)
いわゆる低融点ガラス組成物において、一般には、転移点、屈伏点、軟化点等の特性温度が低いガラスほど、低温度での軟化流動性が良好である。一方で、その特性温度を下げすぎると、結晶化傾向が大きくなり、加熱焼成の際に結晶化しやすくなる。この結晶化は、低温度での軟化流動性を低下させる要因となる。また、特性温度が低いガラスほど、耐湿性、耐酸性等の化学的安定性が劣る。さらに、環境負荷への影響が大きくなる傾向がある。たとえば、従来のPbO‐B2O3系低融点ガラス組成物では、有害なPbO含有量が多いほど、特性温度を低くできるが、結晶化傾向が大きく、しかも化学的安定性が低下し、さらに環境負荷への影響も大きくなる。
(Glass composition)
In so-called low melting point glass compositions, in general, the lower the characteristic temperatures such as transition point, yield point, softening point, etc., the better the softening fluidity at low temperatures. On the other hand, if the characteristic temperature is lowered too much, the crystallization tendency increases and crystallization becomes easier during heating and firing. This crystallization becomes a factor that reduces softening fluidity at low temperatures. Further, the lower the characteristic temperature of the glass, the worse the chemical stability such as moisture resistance and acid resistance. Furthermore, the impact on the environmental load tends to increase. For example, in conventional PbO-B 2 O 3- based low-melting glass compositions, the higher the harmful PbO content, the lower the characteristic temperature, but the greater the crystallization tendency, and the lower the chemical stability. The impact on the environmental load will also be greater.
本発明者は、実質的に鉛を含まないガラス組成物でありながら、従来のPbO‐B2O3系低融点ガラス組成物より低温度で良好な軟化流動性を有し、しかも接着性が良好で、さらに化学的安定性が良好なガラス組成について鋭意検討した。その結果、本発明者は、新規な無鉛ガラス組成物において、上記の要求が同時に満たされることを見出し、本発明を完成した。特に、従来のPbO‐B2O3系低融点ガラス組成物に比べ十分に低い温度(300℃未満)で軟化流動するものが得られた。 The present inventor has developed a glass composition that is substantially lead-free, yet has better softening fluidity at lower temperatures than conventional PbO-B 2 O 3- based low melting point glass compositions, and has excellent adhesive properties. We conducted extensive research on glass compositions that have good chemical stability. As a result, the present inventors discovered that the above requirements were simultaneously met in a new lead-free glass composition, and completed the present invention. In particular, a glass composition that softens and flows at a sufficiently lower temperature (less than 300° C.) compared to conventional PbO-B 2 O 3- based low melting point glass compositions was obtained.
具体的には、本発明に係る無鉛低融点ガラス組成物は、酸化バナジウム、酸化テルル、酸化銀及び酸化リチウムを主成分として含み、これらの主成分の含有量は、酸化物換算で、次の関係式(1)を満たす。 Specifically, the lead-free low melting point glass composition according to the present invention contains vanadium oxide, tellurium oxide, silver oxide, and lithium oxide as main components, and the content of these main components is as follows in terms of oxides. Relational expression (1) is satisfied.
2[V2O5]≧[Ag2O]+[R2O] …(1)
ここで、[R2O]=[Li2O]+[K2O]+[Na2O]である。また、酸化物Xの含有量を[X]と表している(以下同じ。)。また、その単位は「モル%」である(以下同じ。)。「モル%」は、ガラス組成物に含まれるそれぞれの成分の含有量を、ガラス組成物全体に占める割合として、酸化物換算で算出したものである。なお、2[V2O5]は、2×[V2O5]すなわち[V2O5]の2倍を意味する。
2[V 2 O 5 ]≧[Ag 2 O]+[R 2 O]…(1)
Here, [R 2 O]=[Li 2 O]+[K 2 O]+[Na 2 O]. In addition, the content of oxide X is expressed as [X] (the same applies hereinafter). Moreover, the unit is "mol%" (the same applies hereinafter). "Mole%" is the content of each component contained in the glass composition calculated as a proportion of the total glass composition in terms of oxide. Note that 2[V 2 O 5 ] means 2×[V 2 O 5 ], that is, twice [V 2 O 5 ].
さらに、追加成分としてBaO、WO3、ZnO、K2O、Fe2O3、Al2O3、La2O3、MgO、CeO2、ZrO2及びNa2Oのうち少なくともいずれか一種類を含む。 Furthermore, at least one of BaO, WO 3 , ZnO, K 2 O, Fe 2 O 3 , Al 2 O 3 , La 2 O 3 , MgO, CeO 2 , ZrO 2 and Na 2 O is added as an additional component. include.
ここで、本発明における「無鉛」とは、鉛(Pb)含有量がRoHS指令における許容範囲である1000ppm以下であることをいう。 Here, "lead-free" in the present invention means that the lead (Pb) content is 1000 ppm or less, which is the allowable range under the RoHS Directive.
追加成分を加えることにより、結晶化傾向を低減することができる。 By adding additional components, the crystallization tendency can be reduced.
言い換えると、本発明に係る無鉛低融点ガラス組成物は、主成分として銀(Ag)、テルル(Te)、バナジウム(V)及びリチウム(Li)の酸化物を含み、追加成分としてバリウム(Ba)、タングステン(W)、亜鉛(Zn)、カリウム(K)、鉄(Fe)、アルミニウム(Al)、イットリウム(Y)、ランタン(La)、マグネシウム(Mg)、セリウム(Ce)、ジルコニウム(Zr)及びナトリウム(Na)、エルビウム(Er)、プラセオジム(Pr)、イットリビウム(Yb)、ガリウム(Ga)、インジウム(In)及びモリブデン(Mo)のうち少なくともいずれか一種類の酸化物を含むものである。 In other words, the lead-free low melting point glass composition according to the present invention contains oxides of silver (Ag), tellurium (Te), vanadium (V) and lithium (Li) as main components, and barium (Ba) as an additional component. , tungsten (W), zinc (Zn), potassium (K), iron (Fe), aluminum (Al), yttrium (Y), lanthanum (La), magnesium (Mg), cerium (Ce), zirconium (Zr) and an oxide of at least one of sodium (Na), erbium (Er), praseodymium (Pr), yttribium (Yb), gallium (Ga), indium (In), and molybdenum (Mo).
また、本発明に係る無鉛低融点ガラス組成物は、上記関係式(1)を満たし、かつ、次の関係式(2)及び(3)を満たすことが望ましい。 Further, it is desirable that the lead-free low melting point glass composition according to the present invention satisfies the above relational expression (1) and also satisfies the following relational expressions (2) and (3).
[TeO2]>[V2O5]>[Ag2O] …(2)
30≦[TeO2]≦50 …(3)
上記の組成範囲とすることにより、ガラスの軟化点を300℃以下にまで低温化することができる。
[TeO 2 ]>[V 2 O 5 ]>[Ag 2 O]…(2)
30≦[TeO 2 ]≦50…(3)
By setting the composition within the above range, the softening point of the glass can be lowered to 300° C. or lower.
さらに、本発明の無鉛低融点ガラス組成物は、軟化点が低くなっているにもかかわらず、耐湿性、耐酸性等の化学的安定性が高く、しかもRoHS指令に対応している。 Furthermore, although the lead-free low melting point glass composition of the present invention has a low softening point, it has high chemical stability such as moisture resistance and acid resistance, and is compliant with the RoHS Directive.
なお、後段の図1の説明において詳述するが、本発明者は、ガラスの転移点、屈伏点及び軟化点について、示差熱分析(DTA)の結果と粘度による定義に基づく温度とを対比して、DTAによる第二吸熱ピーク温度が、粘度に対応する温度として測定される軟化点とほぼ等しいことを確認した。そこで、本明細書においては、DTAによる第二吸熱ピーク温度を「軟化点Ts」と定義した。 As will be described in detail in the explanation of FIG. 1 below, the present inventor compared the results of differential thermal analysis (DTA) and the temperature based on the definition based on viscosity regarding the transition point, yield point, and softening point of glass. It was confirmed that the second endothermic peak temperature determined by DTA was approximately equal to the softening point measured as the temperature corresponding to the viscosity. Therefore, in this specification, the second endothermic peak temperature determined by DTA is defined as "softening point T s ".
本発明の無鉛低融点ガラス組成物において、主成分であるV2O5、TeO2、Ag2O及びLi2Oの働きについて、次に説明する。 The functions of the main components V 2 O 5 , TeO 2 , Ag 2 O and Li 2 O in the lead-free low melting point glass composition of the present invention will be explained below.
本発明のV2O5‐TeO2‐Ag2O‐Li2O系無鉛低融点ガラス組成物のガラス構造は、V2O5とTeO2とからなる層状構造を有し、その層間にAg2OがAg+、Li2OがLi+の形態で存在している。Ag2Oは、転移点、屈伏点、軟化点等の特性温度の低温化と化学的安定性の向上のために混合する。特性温度の低温化は、V2O5とTeO2とからなる層状構造の層間にAg+が入り、その層間力が弱まるためと考えられる。また、化学的安定性の向上は、その層間にAg+が入り、水分子等の浸入が阻止されるためと考えられる。このため、層間に存在するAg+が多いほど、特性温度の低温化と化学的安定性の向上を図ることができる。 The glass structure of the V 2 O 5 -TeO 2 -Ag 2 O-Li 2 O-based lead-free low melting point glass composition of the present invention has a layered structure consisting of V 2 O 5 and TeO 2 , with Ag between the layers. 2 O exists in the form of Ag + and Li 2 O exists in the form of Li + . Ag 2 O is mixed in order to lower characteristic temperatures such as transition point, yield point, and softening point, and to improve chemical stability. It is thought that the characteristic temperature is lowered because Ag + enters between the layers of the layered structure consisting of V 2 O 5 and TeO 2 and the interlayer force is weakened. Furthermore, the improvement in chemical stability is thought to be due to the fact that Ag + enters between the layers, preventing water molecules from entering. Therefore, the more Ag + exists between the layers, the lower the characteristic temperature and the better the chemical stability.
しかし、Ag2Oの含有量が大き過ぎると、ガラス作製時に金属銀(Ag)が析出する問題や、作製したガラスの結晶化傾向が増大する問題が発生する。また、Ag+とともに層間に存在するLi+は、結晶化の抑制や防止、さらには接着性や密着性の向上や改善に大きな効果を及ぼす。イオン半径の小さい一価の陽イオンであるLi+は、加熱時に層間内を動き安く、封止や接着の際に被封止材料や被接着材料へ拡散することによって、高い接着性と密着性を得ることができると考えられる。 However, if the content of Ag 2 O is too large, there will be problems such as precipitation of metallic silver (Ag) during glass production and problems of increased crystallization tendency of the produced glass. In addition, Li + present between the layers together with Ag + has a great effect on suppressing and preventing crystallization, and further improving and improving adhesiveness and adhesion. Li + , which is a monovalent cation with a small ionic radius, moves easily between layers when heated, and diffuses into the material to be sealed or bonded during sealing or bonding, resulting in high adhesiveness and adhesion. It is thought that it is possible to obtain
しかし、Li2Oの含有量が大きすぎると、耐湿性、耐酸性等の化学的安定性の低下を招くため、その含有量には注意が必要である。 However, if the Li 2 O content is too large, chemical stability such as moisture resistance and acid resistance will deteriorate, so care must be taken with the content.
層間に存在するAg+とLi+は、層状構造を形成しているV2O5に結合していることが考えられる。5価のバナジウムイオン(V5+)1個に対してAg+やLi+を2個までガラス構造中の層間にイオンの状態で入れることができる。これを超えると、ガラス作製時に金属銀(Ag)が析出する問題が発生する。 It is considered that Ag + and Li + present between the layers are bonded to V 2 O 5 forming a layered structure. For each pentavalent vanadium ion (V 5+ ), up to two Ag + or Li + can be inserted in the form of ions between the layers in the glass structure. If it exceeds this, a problem arises in which metallic silver (Ag) is precipitated during glass production.
ガラス成分としてのAg2Oは、ガラス構造中の層間にAg+の状態で存在しないと、所望の低温化の効果が得られない。このため、層間に導入するAg+やLi+の数を増加させる際には、Ag2OやLi2Oの含有量を増やすことに加えて、V2O5の含有量も適切に増やす必要がある。 Unless Ag 2 O as a glass component is present in the Ag + state between layers in the glass structure, the desired effect of lowering the temperature cannot be obtained. Therefore, when increasing the number of Ag + and Li + introduced between the layers, in addition to increasing the content of Ag 2 O and Li 2 O, it is also necessary to appropriately increase the content of V 2 O 5 . There is.
このように、ガラス構造へのAg+やLi+の導入に当たっては、層状構造を形成するV2O5は、重要な役割を果たすガラス成分である。 In this way, when introducing Ag + or Li + into the glass structure, V 2 O 5 that forms the layered structure is a glass component that plays an important role.
TeO2は、ガラス化させるためのガラス化成分であり、TeO2を含有しないと、ガラスを形成することができない。また、TeO2の含有量が小さいと、結晶化傾向を低減することが難しい。一方、その含有量が大きいと、結晶化傾向を低減できるが、特性温度を低温化することが難しい。さらに、TeO2の含有量が大きくなると、ガラス構造は、Ag+及びLi+を導入するための層状構造でなくなってしまう。 TeO 2 is a vitrification component for vitrification, and unless TeO 2 is contained, glass cannot be formed. Moreover, when the content of TeO 2 is small, it is difficult to reduce the crystallization tendency. On the other hand, if the content is large, the crystallization tendency can be reduced, but it is difficult to lower the characteristic temperature. Furthermore, when the TeO 2 content increases, the glass structure is no longer a layered structure for introducing Ag + and Li + .
結晶化傾向の低減と特性温度の低温化との両方を考慮すると、4価のテルルイオン(Te4+)1個に対してV5+を1個から2個までを含有することが好ましい。具体的なTeO2の含有量としては、30モル%以上50モル%以下が有効である。 Considering both the reduction of crystallization tendency and the lowering of the characteristic temperature, it is preferable to contain from 1 to 2 V 5+ per 1 tetravalent tellurium ion (Te 4+ ). A specific TeO 2 content of 30 mol% or more and 50 mol% or less is effective.
さらに、Ag2Oの含有量は、5モル%以上30モル%未満が好ましい。すなわち、5≦[Ag2O]<30であることが好ましい。 Furthermore, the content of Ag 2 O is preferably 5 mol% or more and less than 30 mol%. That is, it is preferable that 5≦[Ag 2 O]<30.
また、V2O5の含有量は、10モル%以上30モル%未満であることが好ましい。すなわち、10≦[V2O5]<30であることが好ましい。 Further, the content of V 2 O 5 is preferably 10 mol % or more and less than 30 mol %. That is, it is preferable that 10≦[V 2 O 5 ]<30.
LiO2は、接合時に被接合材に拡散しやすく、接着性を向上する効果がある。ただし入れすぎると耐水性が低下する場合があるため、Li量は3モル%以上20モル%以下であることが望ましい。 LiO 2 easily diffuses into the materials to be joined during joining, and has the effect of improving adhesiveness. However, if too much is added, the water resistance may deteriorate, so the amount of Li is desirably 3 mol% or more and 20 mol% or less.
また、Liの拡散を制御するためには、他のアルカリ金属や追加成分が有用である。拡散制御のために添加する他のアルカリ金属としては、KやNaが望ましい。これらを添加する場合は、[Li2O]>[K2O]+[Na2O]を満たすことが望ましい。また、Liを含むアルカリ金属の合計[Li2O]+[K2O]+[Na2O]は、3モル%以上20モル%以下であることが望ましい。 Other alkali metals and additional components are also useful to control Li diffusion. Other alkali metals added for diffusion control are preferably K and Na. When adding these, it is desirable to satisfy [Li 2 O]>[K 2 O]+[Na 2 O]. Further, the total amount of alkali metals including Li [Li 2 O]+[K 2 O]+[Na 2 O] is desirably 3 mol % or more and 20 mol % or less.
追加成分の含有量は、酸化物換算で3.0モル%以上16モル%以下であることが好ましい。追加成分の含有量を3.0モル%以上とすることにより、結晶化傾向の低減効果を充分に得ることができる。また、追加成分の含有量を16モル%以下とすることにより、特性温度の上昇及び結晶化を抑制することができる。 The content of the additional component is preferably 3.0 mol% or more and 16 mol% or less in terms of oxide. By setting the content of the additional component to 3.0 mol% or more, a sufficient effect of reducing crystallization tendency can be obtained. Further, by setting the content of the additional component to 16 mol % or less, rise in characteristic temperature and crystallization can be suppressed.
さらに、本発明の無鉛低融点ガラス組成物は、軟化点を低くしたにもかかわらず、耐湿性、耐酸性等の化学的安定性が高く、しかもRoHS指令に対応する。 Further, the lead-free low melting point glass composition of the present invention has high chemical stability such as moisture resistance and acid resistance despite having a low softening point, and is compliant with the RoHS Directive.
無鉛低融点ガラス組成物と、低熱膨張フィラー粒子、金属粒子及び樹脂のうちのいずれか1種以上と、を含む低融点ガラス複合材料やその低融点ガラス複合材料をペースト化した低融点ガラスペーストを封止構造体、電気電子部品、塗装部品等に適用するには、結晶化傾向が小さく、軟化点がより低いガラス組成物を用いることが好ましい。すなわち、結晶化傾向が小さく、軟化点がより低いガラス組成物を用いることにより、ガラス複合材料又はガラスペーストの低温度での軟化流動性が向上する。しかし、従来の低融点ガラス組成物では、軟化点の低温化は、結晶化開始温度の低温化を伴う場合が多い。 A low melting point glass composite material containing a lead-free low melting point glass composition and any one or more of low thermal expansion filler particles, metal particles and resin, or a low melting point glass paste made by pasting the low melting point glass composite material. For application to sealing structures, electrical and electronic parts, painted parts, etc., it is preferable to use a glass composition that has a small tendency to crystallize and a lower softening point. That is, by using a glass composition with a small crystallization tendency and a lower softening point, the softening fluidity of the glass composite material or glass paste at low temperatures is improved. However, in conventional low melting point glass compositions, lowering the softening point is often accompanied by lowering the crystallization initiation temperature.
なお、本明細書においては、封止構造体、電気電子部品、塗装部品等、低融点ガラス複合材料を用いて作製されたものをまとめて「応用製品」と呼ぶ。 Note that, in this specification, products manufactured using low-melting point glass composite materials, such as sealing structures, electrical and electronic parts, and painted parts, are collectively referred to as "applied products."
(密度の測定)
作製した無鉛低融点ガラスをそれぞれ、スタンプミルで粗く砕いた後に、ジェットミルにて45μmアンダーにまで粉砕した。そのガラス粉末を用い、ヘリウムガス中でのピクノメーター法によって各無鉛低融点ガラスの密度を測定した。
(Measurement of density)
Each of the prepared lead-free low-melting glasses was coarsely ground using a stamp mill, and then ground to under 45 μm using a jet mill. Using the glass powder, the density of each lead-free low melting glass was measured by the pycnometer method in helium gas.
(特性温度の測定)
密度測定に用いたものと同じガラス粉末を用いて、大気中5℃/分の昇温速度で示差熱分析(DTA)を行うことによって、各無鉛低融点ガラスの特性温度を求めた。ここでは、ガラス特有のDTAカーブの特性点が明確に検出されるように、マクロセルタイプのDTA装置を使用し、標準試料に高純度のアルミナ(α-Al2O3)粉末を用いた。
(Measurement of characteristic temperature)
The characteristic temperature of each lead-free low-melting glass was determined by performing differential thermal analysis (DTA) using the same glass powder used for density measurement at a heating rate of 5° C./min in the atmosphere. Here, in order to clearly detect the characteristic points of the DTA curve unique to glass, a macrocell type DTA device was used, and high purity alumina (α-Al 2 O 3 ) powder was used as the standard sample.
図1は、ガラス特有の代表的なDTAカーブの一例である。横軸に標準試料の温度、縦軸に測定対象のガラス試料と標準試料との温度差(電位差)をとっている。 FIG. 1 is an example of a typical DTA curve specific to glass. The horizontal axis represents the temperature of the standard sample, and the vertical axis represents the temperature difference (potential difference) between the glass sample to be measured and the standard sample.
本図において、上記の昇温速度でガラスを加熱すると、転移点Tgから吸熱を開始し、第一吸熱ピーク温度に対応する屈伏点Mgに達する。そして、一旦、温度差が小さくなり、その後、再び温度差が大きくなり、第二吸熱ピーク温度に対応する軟化点Tsに至る。 In this figure, when the glass is heated at the temperature increase rate described above, it starts absorbing heat from the transition point T g and reaches the yield point M g corresponding to the first endothermic peak temperature. Then, the temperature difference becomes small once, and then becomes large again, reaching the softening point Ts corresponding to the second endothermic peak temperature.
更に加熱すると、結晶化温度Tcryから発熱を開始し、発熱ピークに達する。この発熱ピークは、結晶化によるものであり、発熱を開始する温度を結晶化温度Tcryと呼ぶ。図示していないが、発熱ピークに対応する温度は、結晶化ピーク温度Tcry-pと呼ぶ。転移点Tgは、第一吸熱ピークの開始温度であり、屈伏点Mgは、第一吸熱ピーク温度である。なお、それぞれの特性温度は、通常、接線法によって求められる。 When heated further, exotherm starts from the crystallization temperature T cry and reaches an exothermic peak. This exothermic peak is due to crystallization, and the temperature at which the exotherm starts is called the crystallization temperature T cry . Although not shown, the temperature corresponding to the exothermic peak is referred to as crystallization peak temperature T cry-p . The transition point T g is the starting temperature of the first endothermic peak, and the yield point M g is the first endothermic peak temperature. Note that each characteristic temperature is usually determined by the tangential method.
厳密には、転移点Tg、屈伏点Mg及び軟化点Tsは、ガラスの粘度によって定義される。Tgは1013.3poise、Mgは1011.0poise、Tsは107.65poiseに相当する温度である。 Strictly speaking, the transition point T g , the yield point M g and the softening point T s are defined by the viscosity of the glass. T g is a temperature corresponding to 10 13.3 poise, M g is 10 11.0 poise, and T s is a temperature corresponding to 10 7.65 poise.
結晶化傾向は、軟化点Tsと結晶化温度Tcryとの差(絶対値)と、結晶化による発熱ピークの高さすなわちその発熱量とから判定される。 The crystallization tendency is determined from the difference (absolute value) between the softening point T s and the crystallization temperature T cry and the height of the exothermic peak due to crystallization, that is, the calorific value thereof.
まず、軟化点Tsと結晶化温度Tcryとの差(絶対値)が大きければ、ガラスが軟化点Tsを超える温度に達しても、Tcryに達しない温度範囲でガラスを軟化流動させることが容易となる。また、結晶化の際の発熱量が小さければ、一定の昇温速度で加熱してTcryに達した場合に、発熱による制御不能な温度上昇が生じてしまうことが少ないため、結晶化の進行を抑制することができる。 First, if the difference (absolute value) between the softening point Ts and the crystallization temperature Tcry is large, even if the glass reaches a temperature exceeding the softening point Ts , the glass is softened and flowed within a temperature range that does not reach Tcry . This makes it easier. In addition, if the amount of heat generated during crystallization is small, it is unlikely that an uncontrollable temperature rise due to heat generation will occur when heating at a constant temperature increase rate and T cry is reached. can be suppressed.
よって、Tcryの高温化すなわちTcry-Tsの増加と、結晶化発熱量の減少とが結晶化しにくいガラスを示すものと言える。すなわち、結晶化傾向が小さいと判定されるガラスを用いれば、所望の封止部等を形成することが容易となる。 Therefore, it can be said that an increase in the temperature of T cry , that is, an increase in T cry -T s , and a decrease in the amount of heat generated by crystallization indicate a glass that is difficult to crystallize. That is, if a glass determined to have a low crystallization tendency is used, it becomes easy to form a desired sealing part and the like.
従来の低融点ガラス組成物を用いて、各種部品の封止や接着及び電極/配線や導電性/放熱性接合部の形成を行うときの焼成温度は、含有する低熱膨張フィラー粒子や金属粒子の種類、含有量及び粒径、並びに昇温速度、雰囲気、圧力等の焼成条件等にも影響されるが、通常では軟化点Tsより30~50℃程度高く設定されることが多い。この焼成温度で、低融点ガラス組成物は、結晶化することなく、良好な軟化流動性を有する。 When sealing and adhering various parts and forming electrodes/wirings and conductive/heat dissipating joints using conventional low melting point glass compositions, the firing temperature is determined by the temperature of the low thermal expansion filler particles and metal particles contained. Although it is influenced by the type, content, particle size, and firing conditions such as heating rate, atmosphere, and pressure, it is usually set to about 30 to 50°C higher than the softening point Ts . At this firing temperature, the low melting point glass composition does not crystallize and has good softening fluidity.
しかし、本発明に係る無鉛低融点ガラス組成物は、従来の低融点ガラス組成物より転移点Tg、屈伏点Mg及び軟化点Tsの特性温度が著しく低く、しかもそれぞれの温度差が小さい。このため、この温度領域における粘度勾配が大きい。よって、軟化点Ts付近の焼成温度であっても、その温度を保持すれば良好な軟化流動性が得られる。また、その保持時間が短くても、Tsより20~30℃程度高い温度であれば、十分な軟化流動性を生じる。 However, the lead-free low melting point glass composition according to the present invention has significantly lower characteristic temperatures of transition point T g , yield point M g , and softening point T s than conventional low melting point glass compositions, and the difference in each temperature is small. . Therefore, the viscosity gradient in this temperature range is large. Therefore, even if the firing temperature is near the softening point Ts , good softening fluidity can be obtained if the temperature is maintained. Furthermore, even if the holding time is short, sufficient softening fluidity will occur if the temperature is approximately 20 to 30° C. higher than T s .
(低融点ガラス複合材料及び低融点ガラスペースト)
低融点ガラス複合材料は、本発明に係る無鉛低融点ガラス組成物と、低熱膨張フィラー粒子、金属粒子及び樹脂のうちのいずれか一種以上と、を含む。
(Low melting point glass composite material and low melting point glass paste)
The low melting point glass composite material includes the lead-free low melting point glass composition according to the present invention and any one or more of low thermal expansion filler particles, metal particles, and resin.
以下、低熱膨張フィラー粒子、金属粒子又は樹脂を含む低融点ガラス複合材料について説明する。 Hereinafter, a low melting point glass composite material containing low thermal expansion filler particles, metal particles, or resin will be explained.
低熱膨張フィラー粒子を含む低融点ガラス複合材料は、無鉛低融点ガラス組成物を35体積%以上100体積%未満、低熱膨張フィラー粒子を0体積%超65体積%以下含むことが好ましい。無鉛低融点ガラス組成物を35体積%以上、或いは低熱膨張フィラー粒子を65体積%以下とすることにより、良好な軟化流動性と、被封止材料や被接着材料への良好な接着性や密着性が得られる。 The low melting point glass composite material containing low thermal expansion filler particles preferably contains a lead-free low melting point glass composition of 35% by volume or more and less than 100% by volume, and contains low thermal expansion filler particles of more than 0% by volume and 65% by volume or less. By setting the lead-free low melting point glass composition to 35% by volume or more or the low thermal expansion filler particles to 65% by volume or less, good softening fluidity and good adhesion and adhesion to the sealed and bonded materials can be achieved. You can get sex.
低融点ガラス複合材料の低熱膨張化を図るために混合する低熱膨張フィラー粒子としては、リン酸タングステン酸ジルコニウム(Zr2(WO4)(PO4)2)、β‐ユークリプタイト(Li2O・Al2O3・2SiO2)、コージェライト(2MgO・2Al2O3・5SiO2)、石英ガラス(SiO2)、酸化ニオブ(Nb2O5)及びシリコン(Si)のうちのいずれかであることが好ましい。低融点ガラス複合材料を低熱膨張化するのに特に有効な低熱膨張フィラー粒子は、リン酸タングステン酸ジルコニウム(Zr2(WO4)(PO4)2)又はリン酸タングステン酸ジルコニウム(Zr2(WO4)(PO4)2)を含み、その好ましい含有量は30体積%以上60体積%以下である。 Examples of low thermal expansion filler particles to be mixed in order to reduce thermal expansion of a low melting point glass composite material include zirconium phosphotungstate (Zr 2 (WO 4 ) (PO 4 ) 2 ), β-eucryptite (Li 2 O - Either of Al2O3.2SiO2 ), cordierite ( 2MgO.2Al2O3.5SiO2 ), quartz glass ( SiO2 ) , niobium oxide ( Nb2O5 ), and silicon (Si ) . It is preferable that there be. Low thermal expansion filler particles that are particularly effective for reducing thermal expansion of low melting point glass composite materials include zirconium tungstate phosphate (Zr 2 (WO 4 ) (PO 4 ) 2 ) or zirconium tungstate phosphate (Zr 2 (WO 4 )( PO4 ) 2 ), and its preferable content is 30% by volume or more and 60% by volume or less.
金属粒子を含む低融点ガラス複合材料は、無鉛低融点ガラス組成物を10体積%以上80体積%以下、金属粒子を20体積%以上90体積%以下含むことが好ましい。無鉛低融点ガラス組成物を10体積%以上、或いは金属粒子を90体積%以下とすることにより、金属粒子間の焼結や基材への接着性や密着性が向上する。 The low melting point glass composite material containing metal particles preferably contains a lead-free low melting point glass composition of 10% by volume or more and 80% by volume or less and metal particles of 20% by volume or more and 90% by volume or less. By setting the content of the lead-free low-melting glass composition to 10% by volume or more or the content of metal particles to 90% by volume or less, sintering between metal particles and adhesion and adhesion to the base material are improved.
導電性や放熱性向上の観点から、金属粒子しては、銀(Ag)、銀合金、銅(Cu)、銅合金、アルミニウム(Al)、アルミニウム合金、スズ(Sn)、及びスズ合金のうちのいずれかが好ましい。特に本発明の低融点ガラス複合材料の導電性や放熱性を向上するのに有効な金属粒子は、銀(Ag)或いはアルミニウム(Al)であり、その好ましい含有量は10~90体積%である。本発明の無鉛低融点ガラス組成物は、銀(Ag)粒子の焼結を促進でき、またアルミニウム(Al)粒子の表面酸化膜を除去できるためである。 From the viewpoint of improving conductivity and heat dissipation, metal particles include silver (Ag), silver alloy, copper (Cu), copper alloy, aluminum (Al), aluminum alloy, tin (Sn), and tin alloy. Either of these is preferred. Particularly effective metal particles for improving the conductivity and heat dissipation of the low melting point glass composite material of the present invention are silver (Ag) or aluminum (Al), and the preferred content thereof is 10 to 90% by volume. . This is because the lead-free low melting point glass composition of the present invention can promote sintering of silver (Ag) particles and can remove surface oxide films of aluminum (Al) particles.
樹脂を含む低融点ガラス複合材料は、無鉛低融点ガラス組成物を5体積%以上100体積%未満含み、樹脂を0体積%超95体積%以下含むものである。本発明の無鉛低融点ガラス組成物を5体積%以上、或いは樹脂を95体積%以下とすることにより、無鉛ガラス組成と樹脂とを効果的に複合化できる。 The low melting point glass composite material containing a resin contains a lead-free low melting point glass composition of 5% by volume or more and less than 100% by volume, and contains a resin of more than 0% by volume and 95% by volume or less. By setting the lead-free low melting point glass composition of the present invention to 5% by volume or more, or by setting the resin to 95% by volume or less, the lead-free glass composition and the resin can be effectively combined.
樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂及びフッ素樹脂のうちのいずれかであることが好ましい。これらの樹脂を用いることにより、無鉛低融点ガラス組成物の樹脂中で軟化流動性が良好となる。 The resin is preferably any one of epoxy resin, phenoxy resin, phenol resin, acrylic resin, urethane resin, and fluororesin. By using these resins, the resin of the lead-free low melting point glass composition has good softening fluidity.
低融点ガラスペーストは、本発明に係る無鉛低融点ガラス組成物を含む低融点ガラス複合材料と、溶剤と、を含むものである。溶剤としては、ジヒドロターピネオール、α‐テルピネオールまたはカルビトールアセテートを用いることが好ましい。これらの溶剤は、本発明の無鉛低融点ガラス組成物にとって結晶化しにくい溶剤であるためである。また、必要に応じて粘度調整剤や湿潤剤等を添加し、低融点ガラスペーストの安定性や塗布性を調整することができる。 The low melting point glass paste contains a low melting point glass composite material containing the lead-free low melting point glass composition according to the present invention, and a solvent. As the solvent, it is preferable to use dihydroterpineol, α-terpineol or carbitol acetate. This is because these solvents are solvents that are difficult to crystallize for the lead-free low melting point glass composition of the present invention. Further, the stability and applicability of the low melting point glass paste can be adjusted by adding a viscosity modifier, a wetting agent, etc. as necessary.
低熱膨張フィラー粒子を含む低融点ガラス複合材料やその低融点ガラスペーストを用いて、封止構造体における封止や接着を行う場合、被封止物の封止箇所や被接着物の接着箇所に低融点ガラス複合材料や低融点ガラスペーストを配置や塗布し、含まれる無鉛低融点ガラス組成物の軟化点Ts付近からそのTsより20℃程度高い温度範囲で焼成することが好ましい。 When sealing or adhering a sealing structure using a low melting point glass composite material containing low thermal expansion filler particles or its low melting point glass paste, it is necessary to It is preferable to arrange or apply the low melting point glass composite material or the low melting point glass paste, and to fire it at a temperature ranging from around the softening point T s of the lead-free low melting point glass composition to about 20° C. higher than the softening point T s of the lead-free low melting point glass composition.
本発明のガラス複合材料やガラスペーストは、結晶化傾向が低減され、軟化点が低温化した無鉛低融点ガラス組成物を用いているため、低温度での軟化流動性を向上し、焼成温度を低温化することができる。これによって、環境負荷への影響を低減した上で、封止構造体の熱的ダメージ低減(高機能化)や生産性向上(タクト低減)を図ることができる。また、本発明の無鉛低融点ガラス組成物は、接着性や密着性及び化学的安定性も良好であるため、封止構造体の信頼性も確保できる。 The glass composite material and glass paste of the present invention use a lead-free low melting point glass composition with a reduced crystallization tendency and a lower softening point, so they improve softening fluidity at low temperatures and reduce the firing temperature. The temperature can be lowered. This makes it possible to reduce thermal damage to the sealing structure (improve functionality) and improve productivity (reduce takt time) while reducing the impact on the environment. Moreover, since the lead-free low melting point glass composition of the present invention has good adhesion, adhesion, and chemical stability, reliability of the sealed structure can also be ensured.
また、金属粒子を含む低融点ガラス複合材料やその低融点ガラスペーストを用いて、電気電子部品における電極/配線や導電性/放熱性接合部を形成する場合、基材等の所定の箇所に低融点ガラス複合材料や低融点ガラスペーストの配置又は塗布をし、これらに含まれる無鉛低融点ガラス組成物の軟化点Ts付近からそのTsより20℃程度高い温度範囲で焼成することが好ましい。なお、使用する金属粒子が酸化しやすい金属の場合は、金属粒子の酸化を防止するため、焼成雰囲気を不活性ガスや真空にすることが望ましい。 In addition, when forming electrodes/wirings or conductive/heat dissipating joints in electrical and electronic components using a low-melting point glass composite material containing metal particles or its low-melting point glass paste, it is necessary to It is preferable to arrange or apply a melting point glass composite material or a low melting point glass paste, and then sinter it in a temperature range from around the softening point T s of the lead-free low melting point glass composition contained therein to about 20° C. higher than the softening point T s . In addition, when the metal particles used are metals that are easily oxidized, it is desirable that the firing atmosphere be an inert gas or vacuum in order to prevent oxidation of the metal particles.
本発明の低融点ガラス複合材料や低融点ガラスペーストは、結晶化傾向が低減され、軟化点が低温化した無鉛低融点ガラス組成物を用いているため、低温度での軟化流動性を向上し、焼成温度を低温化することができる。その結果、電極/配線や導電性/放熱性接合部の形成温度、すなわち焼成温度を低温化することができる。これによって、環境負荷への影響を低減した上で、電気電子部品の熱的ダメージ低減(高機能化)や生産性向上(タクト低減)を図ることができる。また、本発明の無鉛低融点ガラス組成物は、接着性や密着性及び化学的安定性も良好であるため、電気電子部品の信頼性も確保できる。 The low melting point glass composite material and low melting point glass paste of the present invention use a lead-free low melting point glass composition that has a reduced crystallization tendency and a lower softening point, so it has improved softening fluidity at low temperatures. , the firing temperature can be lowered. As a result, the formation temperature of the electrode/wiring and the conductive/heat dissipating joint, that is, the firing temperature can be lowered. This makes it possible to reduce thermal damage to electrical and electronic components (improve functionality) and improve productivity (reduce takt time) while reducing the impact on the environment. Moreover, since the lead-free low melting point glass composition of the present invention has good adhesion, adhesion, and chemical stability, it can also ensure the reliability of electrical and electronic components.
また、樹脂を含む低融点ガラス複合材料や低融点ガラスペーストを用いて、塗装部品における塗膜を形成する場合、基材としては金属、セラミックス或いはガラスが有効である。その基材の所定の箇所に低融点ガラス複合材料や低融点ガラスペーストの配置又は塗布をし、これらに含まれる無鉛低融点ガラス組成物の軟化点Ts付近からそのTsより20℃程度高い温度範囲で焼成する。 Further, when forming a coating film on a painted part using a low melting point glass composite material or a low melting point glass paste containing resin, metal, ceramics, or glass is effective as the base material. A low melting point glass composite material or a low melting point glass paste is placed or applied on a predetermined location of the base material, and the temperature ranges from around the softening point Ts of the lead-free low melting point glass composition contained therein to about 20°C higher than the softening point Ts . Fire at a temperature range.
本発明の低融点ガラス複合材料や低融点ガラスペーストは、結晶化傾向が低減され、軟化点が低温化した無鉛低融点ガラス組成物を用いることにより、低温度での軟化流動性を向上し、焼成温度を低温化することができる。これによって、環境負荷への影響を低減した上で、塗装部品の塗膜密着性、耐熱性、化学的安定性等の信頼性を向上することができる。 The low melting point glass composite material and the low melting point glass paste of the present invention have improved softening fluidity at low temperatures by using a lead-free low melting point glass composition that has a reduced crystallization tendency and a lower softening point. The firing temperature can be lowered. This makes it possible to reduce the impact on the environment and improve the reliability of the paint film adhesion, heat resistance, chemical stability, etc. of the painted parts.
(封止構造体)
本発明に係る低融点ガラス複合材料や低融点ガラスペーストは、窓ガラス等に適用されている真空断熱複層ガラスパネル、プラズマディスプレイパネル、有機ELディスプレイパネル、蛍光表示管等のディスプレイパネル、及び水晶振動子、ICパッケージ、MEMS等のパッケージデバイス等の封止に好適に用いられる。
(Sealing structure)
The low melting point glass composite material and the low melting point glass paste according to the present invention can be used in display panels such as vacuum insulated double glass panels, plasma display panels, organic EL display panels, and fluorescent display tubes, which are applied to window glass, etc., and crystal display panels. It is suitably used for sealing package devices such as vibrators, IC packages, and MEMS.
本発明に係る封止構造体は、ガラス板や回路基板等と、低融点ガラス複合材料や低融点ガラスペーストと、を用いる。 The sealing structure according to the present invention uses a glass plate, a circuit board, etc., and a low melting point glass composite material or a low melting point glass paste.
封止構造体は、外部から隔てられた内部空間を有するものであってもよい。この場合、内部空間と外部との境界は、低融点ガラス複合材料を含む封止部で形成したものであってもよい。封止部を形成する低融点ガラス複合材料に含まれる無鉛低融点ガラス組成物の含有量は、40体積%以上100体積%未満であることが好ましい。また、低融点ガラス複合材料に低熱膨張フィラー粒子を混合することは有効である。また、低熱膨張フィラー粒子の代わりに、軟らかい金属粒子を混合して、封止部の残留応力を緩和してもよい。 The sealing structure may have an internal space separated from the outside. In this case, the boundary between the internal space and the outside may be formed by a sealing part containing a low-melting glass composite material. The content of the lead-free low melting point glass composition contained in the low melting point glass composite material forming the sealing portion is preferably 40 volume % or more and less than 100 volume %. It is also effective to mix low thermal expansion filler particles into the low melting point glass composite material. Further, instead of the low thermal expansion filler particles, soft metal particles may be mixed to alleviate residual stress in the sealing portion.
(電気電子部品)
本発明に係る低融点ガラス複合材料や低融点ガラスペーストは、太陽電池、画像表示デバイス、積層コンデンサー、インダクター、水晶振動子、発光ダイオード(LED)、多層回路基板、半導体モジュール等の電気電子部品の電極、配線、導電性接合部及び放熱性接合部の形成に好適に用いられる。この場合に、低融点ガラス複合材料に含まれる金属粒子の含有量は、50体積%以上であることが好ましい。
(Electrical and electronic parts)
The low melting point glass composite material and the low melting point glass paste according to the present invention can be used for electrical and electronic components such as solar cells, image display devices, multilayer capacitors, inductors, crystal resonators, light emitting diodes (LEDs), multilayer circuit boards, and semiconductor modules. It is suitably used for forming electrodes, wiring, conductive joints, and heat dissipating joints. In this case, the content of metal particles contained in the low melting point glass composite material is preferably 50% by volume or more.
(塗装部品)
本発明に係る低融点ガラス複合材料や低融点ガラスペーストを塗料として用いることもできる。
(Painted parts)
The low melting point glass composite material and low melting point glass paste according to the present invention can also be used as a paint.
本発明に係る塗装部品は、部材と、部材の表面などに塗料を塗布することにより形成された塗膜と、を備えている。部材は、金属、セラミックス、ガラス等である。塗膜は、本発明に係る低融点ガラス複合材料を含む。 The painted component according to the present invention includes a member and a coating film formed by applying a paint to the surface of the member. The members are metals, ceramics, glass, etc. The coating comprises a low melting point glass composite material according to the invention.
塗膜を形成する低融点ガラス複合材料には、樹脂を混合してもよい。その樹脂の含有量は、50体積%以上であることが有効である。塗装部品として、好適な事例としては、電線、車体、機体、洗濯機槽、便器、浴槽タイル等が挙げられる。 A resin may be mixed with the low melting point glass composite material that forms the coating film. It is effective that the content of the resin is 50% by volume or more. Suitable examples of painted parts include electric wires, car bodies, airframes, washing machine tubs, toilet bowls, bathtub tiles, and the like.
以下、本発明について、具体的な実施例に基づいて詳細に説明する。ただし、本発明は、ここで取り上げた実施例に限定されることはなく、そのバリエーションを含むものである。 Hereinafter, the present invention will be described in detail based on specific examples. However, the present invention is not limited to the embodiments discussed here, but includes variations thereof.
[実施例1]
本実施例では、V2O5‐TeO2‐Ag2O‐Li2O系無鉛ガラス組成物を作製し、ガラス組成がガラス特性に与える影響について検討した。なお、ガラス特性としては、作製した無鉛ガラス組成物のガラス化状態、特性温度、熱膨張特性、接着性、耐塩水性及び軟化流動性を評価した。
[Example 1]
In this example, a V 2 O 5 -TeO 2 -Ag 2 O-Li 2 O-based lead-free glass composition was prepared, and the influence of the glass composition on the glass properties was investigated. As for the glass properties, the vitrification state, characteristic temperature, thermal expansion properties, adhesiveness, salt water resistance, and softening fluidity of the prepared lead-free glass composition were evaluated.
(無鉛ガラス組成物の作製)
表1及び表2は、実施例の無鉛ガラス組成物S-01~S-17及び比較例の無鉛ガラス組成物C1~C2の組成、並びにそれぞれの無鉛ガラス組成物の特性を示したものである。実施例の無鉛ガラス組成物S-01~S-17は、V2O5、TeO2、Ag2O及びLi2Oを主成分かつ必須成分とする無鉛ガラス組成物である。
(Preparation of lead-free glass composition)
Tables 1 and 2 show the compositions of lead-free glass compositions S-01 to S-17 of Examples and lead-free glass compositions C1 to C2 of Comparative Examples, and the characteristics of each lead-free glass composition. . Lead-free glass compositions S-01 to S-17 of Examples are lead-free glass compositions containing V 2 O 5 , TeO 2 , Ag 2 O, and Li 2 O as main and essential components.
主成分の出発原料としては、新興化学工業(株)製のV2O5とTeO2、田中貴金属工業(株)製のAg2O、及び(株)高純度化学研究所製のLi2CO3の粉末を用いた。 The main starting materials were V 2 O 5 and TeO 2 manufactured by Shinko Kagaku Kogyo Co., Ltd., Ag 2 O manufactured by Tanaka Kikinzoku Kogyo Co., Ltd., and Li 2 CO manufactured by Kojundo Kagaku Kenkyusho Co., Ltd. No. 3 powder was used.
また、追加成分の出発原料としては、BaCO3、WO3、ZnO、K2CO3、Fe2O3、Al2O3、La2O3、MgO、CeO2、ZrO2及びNa2CO3の粉末を用いた。これらはすべて、(株)高純度化学研究所製である。 In addition, starting materials for additional components include BaCO 3 , WO 3 , ZnO, K 2 CO 3 , Fe 2 O 3 , Al 2 O 3 , La 2 O 3 , MgO, CeO 2 , ZrO 2 and Na 2 CO 3 powder was used. All of these are manufactured by Kojundo Kagaku Kenkyusho Co., Ltd.
各出発原料粉末が全体で200g程度になるように、秤量し、配合し、混合し、石英ガラスるつぼに投入した。原料混合粉末を投入した石英ガラスるつぼをガラス溶融炉内に設置し、約10℃/分の昇温速度で700~750℃まで加熱し、石英ガラスるつぼ内の融液の組成均一化を図るためにアルミナ棒で撹拌しながら1時間保持した。その後、石英ガラスるつぼをガラス溶融炉から取り出し、ステンレス鋳型へ融液を流し込み、実施例のS-01~S-17及び比較例のC1~C2をそれぞれ作製した。次に、作製した無鉛ガラス組成物を45μmアンダーにまで粉砕した。 Each starting material powder was weighed, blended, mixed, and placed in a quartz glass crucible so that the total amount was about 200 g. The quartz glass crucible charged with the raw material mixed powder is placed in a glass melting furnace and heated to 700-750°C at a temperature increase rate of approximately 10°C/min, in order to uniformize the composition of the melt in the quartz glass crucible. The mixture was maintained for 1 hour while stirring with an alumina rod. Thereafter, the quartz glass crucible was taken out from the glass melting furnace, and the melt was poured into a stainless steel mold to produce Examples S-01 to S-17 and Comparative Examples C1 to C2, respectively. Next, the produced lead-free glass composition was ground to under 45 μm.
(ガラス化状態の評価)
作製した無鉛ガラス組成物S-01~S-17及びC1~C2のガラス化状態は、そのガラス粉末を用い、X線回折によって結晶が析出しているどうかによって評価した。比較例も含め、結晶の析出が認められず、ガラス化状態は良好であった。
(Evaluation of vitrification state)
The vitrification state of the produced lead-free glass compositions S-01 to S-17 and C1 to C2 was evaluated by determining whether crystals were precipitated by X-ray diffraction using the glass powder. In both comparative examples, no crystal precipitation was observed, and the vitrification state was good.
(特性温度の評価)
作製した無鉛ガラス組成物S-01~S-17及びC1~C2の特性温度は、そのガラス粉末を用い、DTAによって評価した。DTAには、マクロセルタイプを使用した。マクロセルに約500mgのガラス粉末を入れ、大気中5℃/分の昇温速度で室温から320℃まで加熱し、図1に示すようなDTAカーブを得た。得られたDTAカーブより転移点Tg、屈伏点Mg、軟化点Ts、結晶化温度Tcry及び結晶化ピーク温度Tcry-pを測定した。また、結晶化ピークの発熱量(μV)も測定した。測定結果から、TcryとTsとの温度差(以下「Tcry-Ts」ともいう。)を算出した。なお、結晶化ピークの発熱量は、「Tcry-p発熱量」とも呼ぶ。
(Evaluation of characteristic temperature)
The characteristic temperatures of the produced lead-free glass compositions S-01 to S-17 and C1 to C2 were evaluated by DTA using the glass powder. Macro cell type was used for DTA. Approximately 500 mg of glass powder was placed in a macrocell and heated from room temperature to 320°C at a heating rate of 5°C/min in the atmosphere to obtain a DTA curve as shown in FIG. The transition point T g , yield point M g , softening point T s , crystallization temperature T cry and crystallization peak temperature T cry-p were measured from the obtained DTA curve. The calorific value (μV) of the crystallization peak was also measured. From the measurement results, the temperature difference between T cry and T s (hereinafter also referred to as "T cry - T s ") was calculated. Note that the calorific value of the crystallization peak is also referred to as "T cry-p calorific value."
(熱膨張係数の測定)
作製した無鉛ガラス組成物S-01~S-17及びC1~C2をDTAによる転移点Tg~屈伏点Mgの温度範囲で加熱し、徐冷することによって残留熱歪を除去し、4×4×20mmの角柱に加工した。これを用い、大気中5℃/分の昇温速度で熱膨張計にて各無鉛ガラス組成物の熱膨張曲線を測定した。なお、標準試料にはφ5×20mmの円柱状石英ガラスを用いた。
(Measurement of thermal expansion coefficient)
The produced lead-free glass compositions S-01 to S-17 and C1 to C2 were heated in the temperature range of transition point T g to yield point M g by DTA, and then slowly cooled to remove residual thermal strain, and It was processed into a 4 x 20 mm square column. Using this, the thermal expansion curve of each lead-free glass composition was measured using a thermal dilatometer at a heating rate of 5° C./min in the atmosphere. Note that a cylindrical quartz glass with a diameter of 5 mm and 20 mm was used as a standard sample.
熱膨張特性としては、150℃における熱膨張係数を採用した。 The thermal expansion coefficient at 150°C was used as the thermal expansion property.
(接着性評価)
被接合材としてソーダライムガラス板2枚を使用した。ガラス板サイズは、20×50×t2.7mmである。作製した無鉛ガラス組成物S-01~S-17及びC1~C2それぞれを使用し、ガラス板の中心部分を十字に接着したのち、片側のガラスに荷重をかけてガラス板を剥離させた。2枚のガラス板が剥離するときの接着面積に対する荷重を測定した。接着時の焼成条件は、230℃-30分、300℃-30分、昇温6℃/分、降温2℃/分であった。接合強度は、N数10の平均値で評価した。
(Adhesiveness evaluation)
Two soda lime glass plates were used as the materials to be joined. The glass plate size is 20×50×t2.7 mm. Using each of the produced lead-free glass compositions S-01 to S-17 and C1 to C2, the center portions of glass plates were adhered in a cross pattern, and then a load was applied to one side of the glass to peel the glass plates. The load relative to the adhesive area when the two glass plates were peeled off was measured. The firing conditions during bonding were: 230°C for 30 minutes, 300°C for 30 minutes, temperature increase at 6°C/min, and temperature decrease at 2°C/min. The bonding strength was evaluated using the average value of 10 N samples.
今回使用した無鉛ガラス組成物S-01~S-17及びC1~C2の接合強度は、0.25~0.45MPaであった。接合に問題が生じない荷重の値から算出した接合強度は、0.3MPa以上であり、この範囲の接合強度の場合には接着性「○」とした。そして、接合強度が0.25~0.3MPaの場合には接着性「△」、接合強度が0.25MPa未満の場合には接着性「×」と評価した。 The bonding strengths of the lead-free glass compositions S-01 to S-17 and C1 to C2 used this time were 0.25 to 0.45 MPa. The bonding strength calculated from the load value that does not cause any problems in bonding was 0.3 MPa or more, and the bonding strength in this range was rated as "○" in adhesiveness. When the bonding strength was 0.25 to 0.3 MPa, the adhesiveness was evaluated as "Δ", and when the bonding strength was less than 0.25 MPa, the adhesiveness was evaluated as "x".
いずれの成分も接着ガラスとしての性能を満たしていたが、実施例では比較例に比して高い接着性が確認された。したがって、実施例のガラスにおいては、比較例に比して接着性が高く、使用時の歩留まりが高くなる。 Although all the components satisfied the performance as adhesive glass, higher adhesiveness was confirmed in the examples than in the comparative examples. Therefore, in the glass of the example, the adhesiveness is higher than that of the comparative example, and the yield during use is higher.
(耐塩水性評価(塩水噴霧試験及び塩水含浸試験))
ガラスに塩水を噴霧する塩水噴霧試験(日本工業規格JIS Z 2371:2015に準拠している。)では、いずれの組成のガラスも特に変化が見られず、各実施例間で差が生じなかった。
(Salt water resistance evaluation (salt water spray test and salt water impregnation test))
In a salt water spray test (based on Japanese Industrial Standards JIS Z 2371:2015) in which salt water is sprayed onto glass, no particular change was observed in the glasses of any composition, and no difference occurred between each example. .
加速試験として、40℃、10%の塩水に各試験片を120時間含浸し、塩水含浸試験を行った。 As an accelerated test, each test piece was immersed in 10% salt water at 40° C. for 120 hours to conduct a salt water impregnation test.
ガラス内への析出物の有無で、全体に析出が観察されたものを「×」、数点の析出部があったものを「△」、析出物が発見できなかったものを「○」と評価した。 Regarding the presence or absence of precipitates in the glass, those in which precipitation was observed throughout are marked as "x", those in which several precipitated areas were found are marked as "△", and those in which no precipitates were found are marked as "○". evaluated.
無鉛ガラス組成物S-16及びS-17では全く析出がなく、耐塩水性が高いことが確認された。したがって、Ce、Fe及びAlを追加成分として使用した場合、高い耐塩水性を示すことがわかった。 It was confirmed that lead-free glass compositions S-16 and S-17 had no precipitation at all and had high salt water resistance. Therefore, it was found that high salt water resistance was exhibited when Ce, Fe, and Al were used as additional components.
(軟化流動性の評価)
作製した無鉛ガラス組成物S-01~S-17及びC1~C2の軟化流動性は、そのガラス粉末を用いて作製した圧粉成形体のボタンフロー試験にて評価した。
(Evaluation of softening fluidity)
The softening fluidity of the produced lead-free glass compositions S-01 to S-17 and C1 to C2 was evaluated by a button flow test of a compact formed using the glass powder.
圧粉成形体は、金型とハンドプレスを用い、500kg/cm2の条件で直径12mm、高さ3mm程度の円柱形状となるように成形した。そして、圧粉成形体をソーダライムガラス基板上に設置し、圧粉成形体を電気炉内へ導入し、大気中10℃/分の昇温速度で室温から軟化点Tsより20~30℃高い温度まで加熱し30分間保持した。その後、炉冷し、軟化流動性及び結晶化状態を評価した。 The powder compact was molded into a cylindrical shape with a diameter of 12 mm and a height of about 3 mm using a mold and a hand press under conditions of 500 kg/cm 2 . Then, the compacted powder compact is placed on a soda lime glass substrate, introduced into an electric furnace, and heated from room temperature to 20 to 30°C above the softening point Ts at a heating rate of 10°C/min in the atmosphere. Heat to high temperature and hold for 30 minutes. Thereafter, it was cooled in a furnace and evaluated for softening fluidity and crystallization state.
軟化流動性に関しては、圧粉成形体の試料が、単に変形しただけでなく、液状になって流動し、その後、光沢がある状態で凝固したことが明瞭である場合に「合格」と判定した。一方、軟化流動しても失透(表面結晶化)している場合や結晶化により軟化流動が不十分な場合には「不合格」と判定した。 Regarding softening fluidity, the sample of the compacted compact was judged as "passing" if it was clear that it not only deformed but also became liquid and flowed, and then solidified in a glossy state. . On the other hand, if there was devitrification (surface crystallization) even after softening and flow, or if the softening and flow was insufficient due to crystallization, it was judged as "fail".
なお、転移点Tgが313℃、屈伏点Mgが332℃及び軟化点Tsが386℃である従来の有鉛低融点ガラス組成物(84PbO-13B2O3-2SiO2-1Al2O3質量%)を430℃において同様のボタンフロー試験を実施したところ、軟化流動性は「合格」であった。ただし、ソーダライムガラス基板との大きな熱膨張差によって、クラックの発生が認められた。このクラックの発生は、低熱膨張フィラー粒子を有鉛低融点ガラス組成物の粉末に混入させることによって対策できるものである。 Note that the conventional leaded low melting point glass composition (84PbO-13B 2 O 3 -2SiO 2 -1Al 2 O 3 % by mass) was subjected to a similar button flow test at 430°C, the softening fluidity was "passed". However, cracks were observed to occur due to the large difference in thermal expansion with the soda lime glass substrate. The occurrence of cracks can be countered by mixing low thermal expansion filler particles into the powder of the leaded low melting point glass composition.
(耐水性の評価)
耐水性は、HAST(High Accelerated Stress Test、高速加速寿命試験)で、120℃、湿度100%、2気圧の条件で48時間実施して、ボタンサンプルからの溶出の有無で判断した。「○」は、溶出が全くない状態である。「△」は、裏面に極わずかに溶出が見られる場合である。「×」は、溶出が見られる場合である。
(Evaluation of water resistance)
Water resistance was determined by HAST (High Accelerated Stress Test) under the conditions of 120° C., 100% humidity, and 2 atm for 48 hours, and the presence or absence of elution from the button sample. "○" means no elution at all. "Δ" indicates a case where very slight elution is observed on the back side. "x" indicates a case where elution is observed.
以上より、有効なガラス組成物は、主成分としてAg2O、TeO2、V2O5及びLi2Oを含有する。さらに、追加成分としてBa2O、Y2O3、La2O3、CeO2、Er2O3、Yb2O3、Al2O3、Ga2O3、In2O3、Fe2O3、WO3及びMoO3のうち少なくともいずれかを少量含有する。特に、主成分の含有量がモル%で、Ag2O>TeO2≧V2O5、2V2O5≧Ag2O+R2O、TeO2の含有量は、30モル%以上50モル%以下が好ましい。 From the above, an effective glass composition contains Ag 2 O, TeO 2 , V 2 O 5 and Li 2 O as main components. Furthermore, additional components include Ba2O , Y2O3 , La2O3 , CeO2 , Er2O3 , Yb2O3 , Al2O3 , Ga2O3 , In2O3 , Fe2O. 3 , WO 3 and MoO 3 in small amounts. In particular, the content of the main components is mol%, Ag 2 O > TeO 2 ≧V 2 O 5 , 2V 2 O 5 ≧Ag 2 O + R 2 O, the content of TeO 2 is 30 mol % or more and 50 mol % or less is preferred.
更に好ましくは、Ag2Oの含有量が10モル%以上25モル%未満であり、V2O5の含有量が18モル%以上28モル%未満である。また、追加成分の含有量は、上記の酸化物換算で3.0モル%以上16.0モル%以下である。 More preferably, the content of Ag 2 O is 10 mol % or more and less than 25 mol %, and the content of V 2 O 5 is 18 mol % or more and less than 28 mol %. Further, the content of the additional component is 3.0 mol % or more and 16.0 mol % or less in terms of the above-mentioned oxide.
なお、CeO2の代わりにZrO2を用いた無鉛ガラス組成物は、CeO2を含む場合と同様の特性を有することを確認している。また、K2Oの代わりにNa2Oを用いた無鉛ガラス組成物は、K2Oを含む場合と同様の特性を有することを確認している。 Note that it has been confirmed that a lead-free glass composition using ZrO 2 instead of CeO 2 has the same characteristics as a case containing CeO 2 . Furthermore, it has been confirmed that a lead-free glass composition using Na 2 O instead of K 2 O has properties similar to those containing K 2 O.
以下の実施例では、本発明の無鉛ガラス組成物を含有した上記ガラス複合材料及びガラスペースト、並びにこれらのガラス複合材料やガラスペーストを適用した封止構造体、電気電子部品及び塗装部品について、それぞれ具体的に説明する。 In the following examples, the above-mentioned glass composite materials and glass pastes containing the lead-free glass compositions of the present invention, as well as sealing structures, electrical and electronic parts, and painted parts to which these glass composite materials and glass pastes are applied, will be described. I will explain in detail.
[実施例2:ペースト]
以下、無鉛ガラス組成物の使用方法について具体的に説明する。
[Example 2: Paste]
Hereinafter, a method of using the lead-free glass composition will be specifically explained.
実施例2は、無鉛ガラス組成物と金属粒子とを含むガラス複合材料とし、同種及び異種の金属基材同士を接合する例である。金属粒子としては、銀(Ag)、銅(Cu)、アルミニウム(Al)及び錫(Sn)などを用いることができる。また、金属基材にはアルミニウム(Al)、銅(Cu)、ニッケル(Ni)、鉄(Fe)などを用いることができる。無鉛ガラス組成物の粒子と、金属粒子と、溶剤を含むガラスペーストを作製し、それをアルミニウム(Al)等の金属基材へ塗布、乾燥、仮焼成後に同種又は異種の金属基材を合わせ、抵抗溶接することによって接合できる。 Example 2 is an example in which a glass composite material containing a lead-free glass composition and metal particles is used, and metal substrates of the same type and different types are bonded to each other. As the metal particles, silver (Ag), copper (Cu), aluminum (Al), tin (Sn), etc. can be used. Furthermore, aluminum (Al), copper (Cu), nickel (Ni), iron (Fe), etc. can be used as the metal base material. A glass paste containing particles of a lead-free glass composition, metal particles, and a solvent is prepared, and it is applied to a metal substrate such as aluminum (Al), dried, and after calcining, the same or different metal substrates are combined, Can be joined by resistance welding.
金属基材間の導電性接合部や放熱性接合部の形成には、はんだが頻繁に使用されるが、はんだとの差別化を考慮すると、ガラス複合材料やそのガラスペーストに含有する金属粒子としてはAg粒子やAl粒子が有効である。また、はんだでは、Alのように表面に自然酸化被膜が形成された金属基材等には、良好な導電性接合や放熱性接合が難しいが、本発明に係るガラス複合材料やそのガラスペーストでは、それに含有する本発明の無鉛ガラス組成物の作用により、そう言った金属基材等であっても導電性接合や放熱性接合を可能とする。 Solder is often used to form conductive joints and heat-dissipating joints between metal substrates, but considering its differentiation from solder, it is important to use solder as metal particles contained in glass composite materials and their glass pastes. Ag particles and Al particles are effective. In addition, with solder, it is difficult to achieve good conductive and heat dissipation bonding to metal substrates with a natural oxide film formed on the surface, such as Al, but with the glass composite material of the present invention and its glass paste. Due to the action of the lead-free glass composition of the present invention contained therein, conductive bonding and heat dissipating bonding are possible even with such metal substrates.
また、金属粒子を含むガラス複合材料やガラスペーストは、接合部や封止部に導電性が許される場合には、ガラス複合材料やそのガラスペーストとしても使用できる。その際には、含有する金属粒子のサイズや量によって応力緩和させて低温接合或いは低温封止することができる。 Furthermore, glass composite materials and glass pastes containing metal particles can also be used as glass composite materials and glass pastes, if electrical conductivity is permitted in joints and sealing parts. In this case, low-temperature bonding or low-temperature sealing can be performed by relaxing stress depending on the size and amount of metal particles contained.
[実施例3:電極配線]
本実施例では、本発明の無鉛ガラス組成物と金属粒子とを含むガラス複合材料を用いて、各種の基板に電極/配線を形成する例について説明する。金属粒子としては、銀(Ag)、銅(Cu)、アルミニウム(Al)及び錫(Sn)などを用いることができる。また、基板にはアルミナ(Al2O3)基板、ホウケイ酸ガラス基板、シリコン(Si)基板、フェライト基板及びポリイミド基板などを用いることができる。無鉛ガラス組成物の粒子と、金属粒子と、溶剤を含むガラスペーストを作製し、それを各種の基板へ塗布、乾燥、仮焼することによって電極/配線を形成できる。
[Example 3: Electrode wiring]
In this example, an example will be described in which electrodes/wirings are formed on various substrates using a glass composite material containing the lead-free glass composition of the present invention and metal particles. As the metal particles, silver (Ag), copper (Cu), aluminum (Al), tin (Sn), etc. can be used. Furthermore, an alumina (Al 2 O 3 ) substrate, a borosilicate glass substrate, a silicon (Si) substrate, a ferrite substrate, a polyimide substrate, or the like can be used as the substrate. Electrodes/wirings can be formed by preparing a glass paste containing particles of a lead-free glass composition, metal particles, and a solvent, applying it to various substrates, drying it, and calcining it.
所望の配線パターンでの電極や配線の形成には、種々の公知の方法を適用でき、例えば導電性ガラスペーストを用いて、基板上にスクリーン印刷法によりパターンを塗布し、乾燥させた後加熱することによって、基板配線や電極を形成できる。 Various known methods can be applied to form electrodes and wiring in a desired wiring pattern. For example, a pattern is applied onto a substrate by screen printing using a conductive glass paste, dried, and then heated. By doing so, substrate wiring and electrodes can be formed.
[実施例4:封止構造体]
本実施例では、2枚のソーダライムガラス基板と、本発明のガラス複合材料とを用いて、本発明に係る封止構造体の代表例の一つとして真空断熱用複層ガラスパネルを作製する例を説明する。
[Example 4: Sealing structure]
In this example, a double-glazed glass panel for vacuum insulation is produced as a typical example of the sealing structure according to the present invention using two soda lime glass substrates and the glass composite material of the present invention. Explain an example.
図2Aは、作製した真空断熱用複層ガラスパネルの概略平面図である。また、図2Bは、その封止部近傍のA-A断面を拡大した図である。 FIG. 2A is a schematic plan view of the produced vacuum insulation double-glazed glass panel. Further, FIG. 2B is an enlarged view of the AA cross section near the sealing portion.
図2Aに示すように、真空断熱用複層ガラスパネルは、ソーダライムガラス等のガラス基板15及びこれに隙間を設けた状態で重ねて配置された別のガラス基板(図2Bの符号16)の周縁部に封止部14を有する。これらの基板(15、16)の間には、複数のスペーサ18が等間隔に二次元的に配置されている。ガラス基板(16)には、排気穴20が形成され、この排気穴20より真空ポンプ(図示していない。)を用いて2枚の基板(15、16)の隙間の排気を行うようになっている。排気穴20には、キャップ21が取り付けてある。
As shown in FIG. 2A, a double-glazed glass panel for vacuum insulation consists of a
図2Bに示すように、外周部(周縁部)に封止部14を有する一対のガラス基板15と16の間には、空間部17(上記の隙間)があり、その空間部17は真空状態にある。封止部14には、本発明のガラス複合材料を使用する。この真空断熱用複層ガラスパネルは、建材用窓ガラス、車両用窓ガラス、業務用冷蔵庫や冷凍庫の扉等に適用できるものである。
As shown in FIG. 2B, there is a space 17 (the above-mentioned gap) between the pair of
封止部14に使用した本発明のガラス複合材料は、本発明の無鉛ガラス組成物を含む他に、ガラス基板15と16との熱膨張係数の整合をとるために熱膨張係数が小さい低熱膨張フィラー粒子が混合される。ガラス基板15と16の耐熱性は、約500℃であるため、その温度以下で封止部14を形成する必要がある。また、ガラス基板15と16は、急熱や急冷により破損しやすいため、封止における加熱や冷却は徐々に行う必要があり、真空断熱用複層ガラスパネルの生産性を向上するには、極力、低温度での封止が要求されている。さらに、ガラス基板15と16には、防犯や安全のため、風冷強化されることが頻繁にある。この風冷強化は、ガラス基板15と16の表面に圧縮強化層を形成するもので、その強化層は300℃以上の加熱で徐々に減少し、400℃以上の加熱では消滅してしまう。このことからも、より低温度での封止が強く要求されている。
In addition to containing the lead-free glass composition of the present invention, the glass composite material of the present invention used for the sealing
ガラス基板15と16の間には、真空状態にある空間部17を確保するために、その空間部17には、複数のスペーサ18が設置される。また、適切な厚みの空間部17を得るためには、スペーサ18や封止部14に粒径が整った球状ビーズ19等を導入することが有効である。さらに、スペーサ18の固定には、封止部14と同様に本発明のガラス複合材料を活用することが可能である。真空状態を有する空間部17を得るためには、事前にガラス基板16に排気穴20を形成しておき、その排気穴20より真空ポンプを用い空間部17の排気を行う。排気後にキャップ21を取り付け、空間部17の真空度を維持できるようにする。建材用窓ガラスや車両用窓ガラスとして適用する際には、ガラス基板15の内面に事前に熱線反射膜22を蒸着法等で形成してもよい。
A plurality of
(真空断熱複層ガラスパネルの作製)
本実施例の真空断熱複層ガラスパネルの作製方法について図3A~5を用いて説明する。
(Production of vacuum insulated double glass panel)
A method for manufacturing the vacuum insulating double glass panel of this example will be explained using FIGS. 3A to 5.
図3Aは、図2A及び2Bに示す真空断熱複層ガラスパネルを構成する風冷強化ソーダライムガラス基板16に封止部14及びスペーサ18を形成した状態を示したものである。
FIG. 3A shows a state in which a sealing
図3Aに示すように、上記ガラスペーストを作製し、風冷強化ソーダライムガラス基板16の外周部(封止部14)及び内部(スペーサ18)にそれぞれディスペンサー法によって塗布し、大気中150℃で乾燥する。これを大気中5℃/分の昇温速度で220℃まで加熱し30分間保持し、封止部14及びスペーサ18を風冷強化ソーダライムガラス基板16に付着させる。
As shown in FIG. 3A, the above glass paste was prepared and applied to the outer periphery (sealing part 14) and the inside (spacer 18) of the air-cooled strengthened soda
図3Bは、図3AのA-A断面を示したものである。 FIG. 3B shows a cross section taken along line AA in FIG. 3A.
図3Bに示すように、封止部14及びスペーサ18には、球状ビーズ19が含まれる。
As shown in FIG. 3B, the sealing
図4Aは、図2Bに示す真空断熱複層ガラスパネルを構成する風冷強化ソーダライムガラス基板15を示したものである。
FIG. 4A shows an air-cooled tempered soda
図4Bは、図4AのA-A断面図である。 FIG. 4B is a sectional view taken along line AA in FIG. 4A.
図4A及び4Bに示すとおり、風冷強化ソーダライムガラス基板15の片面には、熱線反射膜22を形成する。
As shown in FIGS. 4A and 4B, a heat ray
図5は、図2A及び2Bに示す真空断熱複層ガラスパネルの作製方法の最後の工程を示したものである。 FIG. 5 shows the final step of the method for making the vacuum insulated double glazing panel shown in FIGS. 2A and 2B.
図5においては、2枚の風冷強化ソーダライムガラス基板15、16を対向させ、位置合わせをし、複数の耐熱性クリップで固定する。これを真空排気しながら熱処理をし、封止する。
In FIG. 5, two air-cooled tempered soda
図6は、図5の熱処理における封止温度プロファイルを示したものである。 FIG. 6 shows the sealing temperature profile in the heat treatment shown in FIG.
図6に示すとおり、大気中5℃/分の昇温速度で無鉛ガラス組成物S-12の屈伏点Mg(221℃)より10~20℃高い温度まで加熱し30分間保持した後に、パネル内部を排気穴20から真空ポンプで排気しながら、5℃/分の昇温速度で無鉛ガラス組成物S-12の軟化点Ts(267℃)より10~20℃高い温度まで加熱し30分間保持し、封止を行う。
As shown in FIG. 6, after heating the lead-free glass composition S-12 at a heating rate of 5°C/min to a temperature 10 to 20°C higher than the yield point M g (221°C) of lead-free glass composition S-12 and holding it for 30 minutes, the panel While evacuating the inside from the
図5に示すように、熱処理の際、封止部14及びスペーサ18は、大気圧により押しつぶされ、2枚の風冷強化ソーダライムガラス基板15、16に密着する。その後、排気穴20にキャップ21を取り付け、真空断熱複層ガラスパネルを作製する。
As shown in FIG. 5, during the heat treatment, the sealing
本発明のガラス複合材料やそのガラスペーストを適用した真空断熱複層ガラスパネルでは、接着性が高く、信頼性の高い封止部が得られる。さらに、本発明のガラス複合材料やそのガラス複合材料を使用することによって、封止温度を低温化でき、真空断熱複層ガラスパネルの生産性向上や風冷強化を施したソーダライムガラス基板の適用等にも大きく貢献することができる。 In a vacuum insulated double-glazed glass panel to which the glass composite material of the present invention or its glass paste is applied, a sealing portion with high adhesiveness and high reliability can be obtained. Furthermore, by using the glass composite material of the present invention or its glass composite material, the sealing temperature can be lowered, improving the productivity of vacuum insulated double-glazed glass panels, and applying soda lime glass substrates with air cooling reinforcement. It can also make a major contribution.
なお、上記真空断熱複層ガラスパネルと同様に、ディスプレイパネルや太陽電池等の電気電子部品など、真空断熱複層ガラスパネル以外の封止構造体にも有効に適用できる。 In addition, similar to the above-mentioned vacuum insulating double-glazed glass panel, it can also be effectively applied to sealing structures other than vacuum-insulated double-glazed glass panels, such as electrical and electronic components such as display panels and solar cells.
以上より、本発明の無鉛ガラス組成物と金属粒子、或いは低熱膨張フィラー粒子を含むガラス複合材料やそのガラスペーストを導電性接合部或いは封止部へ適用することによって、環境負荷への影響を配慮した上で、信頼性の高い水晶振動子パッケージが得られることが分った。本実施例では、本発明に係る電気電子部品及び封止構造体の代表例の一つとして、水晶振動子パッケージへの適用例を説明したが、本発明に係るガラス複合材料やそのガラスペーストは、水晶振動子パッケージに限らず、導電性接合部や封止部、さらには放熱性接合部を有する電気電子部品や封止構造体の多くに有効に適用できる。 From the above, by applying the glass composite material containing the lead-free glass composition and metal particles or low thermal expansion filler particles of the present invention or its glass paste to the conductive joint or sealing part, the impact on the environmental load can be taken into consideration. It was found that a highly reliable crystal resonator package could be obtained. In this example, an example of application to a crystal resonator package was explained as one of the representative examples of the electric/electronic component and the sealing structure according to the present invention, but the glass composite material and its glass paste according to the present invention The present invention can be effectively applied not only to crystal resonator packages but also to many electrical and electronic components and sealing structures having conductive joints, sealing parts, and even heat dissipating joints.
実施例において、本発明に係る封止構造体及び電気電子部品として真空断熱複層ガラスパネルを代表例として説明したが、本発明はそれらに限定されるものではなく、OLEDディスプレイなどの各種のディスプレイパネル、太陽電池セル、水晶振動子パッケージなどのパッケージデバイス、画像表示デバイス、積層コンデンサー、インダクター、発光ダイオード、多層回路基板、半導体モジュール、半導体センサー、半導体センサー等の多くの封止構造体や電気電子部品に適用可能であることは自明である。 In the examples, a vacuum insulated double-glazed glass panel was explained as a typical example of the sealing structure and electrical/electronic components according to the present invention, but the present invention is not limited thereto, and can be applied to various displays such as OLED displays. Package devices such as panels, solar cells, crystal resonator packages, image display devices, multilayer capacitors, inductors, light emitting diodes, multilayer circuit boards, semiconductor modules, semiconductor sensors, semiconductor sensors, and many other sealed structures and electrical and electronic devices. It is obvious that this method can be applied to parts.
14:封止部、15、16:ソーダライムガラス基板、17:空間部、18:スペーサ、19:球状ビーズ、20:排気穴、21:キャップ、22:熱線反射膜。 14: sealing part, 15, 16: soda lime glass substrate, 17: space part, 18: spacer, 19: spherical beads, 20: exhaust hole, 21: cap, 22: heat ray reflective film.
Claims (17)
追加成分として、K2O及びNa2Oのうち少なくとも一方と、BaO、WO3、ZnO、Fe2O3、Al2O3、La2O3、MgO、CeO2及びZrO2からなる群から選択された一種類以上と、を含み、
酸化物換算で、次の関係式(1)、(1-α)、(4)及び(5)を満たす、無鉛低融点ガラス組成物。
2[V2O5]≧[Ag2O]+[R2O] …(1)
(式中、[X]は成分Xの含有量を表し、その単位は「モル%」である(以下同じ)。[R2O]=[Li2O]+[K2O]+[Na2O]である。)
[Li 2 O]>[K 2 O]+[Na 2 O] …(1-α)
5≦[Ag 2 O]<30 …(4)
10≦[V 2 O 5 ]<30 …(5) Contains vanadium oxide, tellurium oxide, silver oxide and lithium oxide, and
As an additional component, at least one of K 2 O and Na 2 O, and from the group consisting of BaO, WO 3 , ZnO, Fe 2 O 3 , Al 2 O 3 , La 2 O 3 , MgO, CeO 2 and ZrO 2 including one or more selected types;
A lead-free low melting point glass composition that satisfies the following relational expressions (1) , (1-α), (4) and (5) in terms of oxides.
2[V 2 O 5 ]≧[Ag 2 O]+[R 2 O]…(1)
( In the formula , [X] represents the content of component 2 O].)
[Li 2 O]>[K 2 O]+[Na 2 O]…(1−α)
5≦[Ag2O ] <30…(4)
10≦[V 2 O 5 ]<30…(5)
3≦[Li2O]+[K2O]+[Na2O]≦20 The lead-free low melting point glass composition according to claim 1 , which satisfies the following relational expression.
3≦[Li 2 O]+[K 2 O]+[Na 2 O]≦20
[TeO2]>[V2O5]>[Ag2O] …(2)
30≦[TeO2]≦50 …(3) The lead-free low melting point glass composition according to claim 1 or 2 , which satisfies the following relational expressions (2) and (3).
[TeO 2 ]>[V 2 O 5 ]>[Ag 2 O]…(2)
30≦[TeO 2 ]≦50…(3)
低熱膨張フィラー粒子、金属粒子及び樹脂のうちのいずれか一種類と、を含む、低融点ガラス複合材料。 The lead-free low melting point glass composition according to any one of claims 1 to 6 ,
A low melting point glass composite material comprising any one of low thermal expansion filler particles, metal particles, and resin.
前記低熱膨張フィラー粒子は、リン酸タングステン酸ジルコニウム(Zr2(WO4)(PO4)2)、石英ガラス(SiO2)、ケイ酸ジルコニウム(ZrSiO4)、アルミナ(Al2O3)、ムライト(3Al2O3・2SiO2)及び酸化ニオブ(Nb2O5)のうちのいずれか一種類を含む、請求項7記載の低融点ガラス複合材料。 comprising the low thermal expansion filler particles,
The low thermal expansion filler particles include zirconium phosphotungstate (Zr 2 (WO 4 ) (PO 4 ) 2 ), quartz glass (SiO 2 ), zirconium silicate (ZrSiO 4 ), alumina (Al 2 O 3 ), and mullite. The low melting point glass composite material according to claim 7 , comprising any one of ( 3Al2O3.2SiO2 ) and niobium oxide ( Nb2O5 ).
前記低熱膨張フィラー粒子の含有量は、0体積%超60体積%以下である、請求項8記載の低融点ガラス複合材料。 The content of the lead-free low melting point glass composition is 40 volume% or more and less than 100 volume%,
The low melting point glass composite material according to claim 8 , wherein the content of the low thermal expansion filler particles is more than 0% by volume and not more than 60% by volume.
前記低熱膨張フィラー粒子の含有量は、30体積%以上60体積%以下である、請求項8記載の低融点ガラス複合材料。 The low thermal expansion filler particles include zirconium phosphotungstate (Zr 2 (WO 4 ) (PO 4 ) 2 ) ,
The low melting point glass composite material according to claim 8 , wherein the content of the low thermal expansion filler particles is 30% by volume or more and 60% by volume or less.
前記金属粒子は、Au、Ag、Cu、Al及びSnのうちのいずれか一種類を含む、請求項7記載の低融点ガラス複合材料。 comprising the metal particles,
The low melting point glass composite material according to claim 7 , wherein the metal particles include any one of Au, Ag, Cu, Al, and Sn.
前記金属粒子の含有量は、20体積%以上90体積%以下である、請求項11記載の低融点ガラス複合材料。 The content of the lead-free low melting point glass composition is 10% by volume or more and 80% by volume or less,
The low melting point glass composite material according to claim 11 , wherein the content of the metal particles is 20% by volume or more and 90% by volume or less.
前記金属粒子の含有量は、20体積%以上90体積%以下である、請求項11記載の低融点ガラス複合材料。 The metal particles contain Ag or Al,
The low melting point glass composite material according to claim 11 , wherein the content of the metal particles is 20% by volume or more and 90% by volume or less.
前記樹脂は、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂及びフッ素樹脂のうちのいずれか一種類を含む、請求項7記載の低融点ガラス複合材料。 comprising the resin;
8. The low melting point glass composite material according to claim 7 , wherein the resin includes any one of epoxy resin, phenoxy resin, phenol resin, acrylic resin, urethane resin, and fluororesin.
前記樹脂の含有量は、0体積%超95体積%以下である、請求項14記載の低融点ガラス複合材料。 The content of the lead-free low melting point glass composition is 5% by volume or more and less than 100% by volume,
The low melting point glass composite material according to claim 14 , wherein the content of the resin is more than 0% by volume and not more than 95% by volume.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021198336A JP7375804B2 (en) | 2019-08-30 | 2021-12-07 | Lead-free low-melting glass compositions, low-melting glass composites, glass pastes and applied products |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019158074A JP7028226B2 (en) | 2019-08-30 | 2019-08-30 | Lead-free low melting point glass composition, low melting point glass composite material, glass paste and applied products |
JP2021198336A JP7375804B2 (en) | 2019-08-30 | 2021-12-07 | Lead-free low-melting glass compositions, low-melting glass composites, glass pastes and applied products |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019158074A Division JP7028226B2 (en) | 2019-08-30 | 2019-08-30 | Lead-free low melting point glass composition, low melting point glass composite material, glass paste and applied products |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022022329A JP2022022329A (en) | 2022-02-03 |
JP7375804B2 true JP7375804B2 (en) | 2023-11-08 |
Family
ID=74684409
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019158074A Active JP7028226B2 (en) | 2019-08-30 | 2019-08-30 | Lead-free low melting point glass composition, low melting point glass composite material, glass paste and applied products |
JP2021198336A Active JP7375804B2 (en) | 2019-08-30 | 2021-12-07 | Lead-free low-melting glass compositions, low-melting glass composites, glass pastes and applied products |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019158074A Active JP7028226B2 (en) | 2019-08-30 | 2019-08-30 | Lead-free low melting point glass composition, low melting point glass composite material, glass paste and applied products |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (2) | JP7028226B2 (en) |
WO (1) | WO2021038908A1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7577959B2 (en) | 2020-10-01 | 2024-11-06 | 日本電気硝子株式会社 | Glass composition and sealing material |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006342044A (en) | 2005-05-09 | 2006-12-21 | Nippon Electric Glass Co Ltd | Vanadium phosphate base glass |
JP2013032255A (en) | 2011-07-04 | 2013-02-14 | Hitachi Ltd | Glass composition, glass frit including the same, glass paste including the same, and electric electronic component using the same |
JP2016050136A (en) | 2014-08-29 | 2016-04-11 | 日立化成株式会社 | Lead-free low-melting point glass composition and low-temperature sealing glass frit, low-temperature sealing glass paste, conductive material and conductive glass paste containing the same, and glass-sealed component and electric and electronic component using them |
JP2016135733A (en) | 2015-01-15 | 2016-07-28 | セントラル硝子株式会社 | Lead-free glass and sealing material |
WO2017126378A1 (en) | 2016-01-18 | 2017-07-27 | 株式会社日立製作所 | Lead-free glass composition, glass composite material, glass paste, sealing structure, electrical/electronic component and coated component |
JP2018058709A (en) | 2016-10-03 | 2018-04-12 | 日立化成株式会社 | Vacuum heat-insulation member, sealing material for use therein, and method for producing vacuum heat-insulation member |
JP2019089689A (en) | 2017-11-14 | 2019-06-13 | 日本電気硝子株式会社 | Glass composition and sealing material |
JP2019123637A (en) | 2018-01-16 | 2019-07-25 | 日立化成株式会社 | Joint material |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08259262A (en) * | 1995-03-20 | 1996-10-08 | Nippon Electric Glass Co Ltd | Low melting point seal bonding composition |
JP5414409B2 (en) | 2009-01-16 | 2014-02-12 | 日立粉末冶金株式会社 | Low melting glass composition, low-temperature sealing material and electronic component using the same |
JPWO2014102915A1 (en) | 2012-12-26 | 2017-01-12 | 株式会社日立製作所 | Low-melting glass resin composite materials, electronic and electrical equipment using them, and axial gap motors |
JP5998178B2 (en) | 2014-06-05 | 2016-09-28 | 株式会社ノリタケカンパニーリミテド | Photovoltaic surface electrode paste for solar cell, method for producing the same, and method for producing solar cell |
JP2018109073A (en) | 2015-03-31 | 2018-07-12 | 株式会社日立製作所 | Composite material composition, and paste agent using the same |
JP6972969B2 (en) | 2017-11-28 | 2021-11-24 | 昭和電工マテリアルズ株式会社 | Encapsulation material and double glazing panel using it |
CN108298822B (en) | 2018-04-08 | 2020-08-04 | 武汉理工大学 | Low-melting-point glass powder for vacuum glass sealing and anodic bonding enhanced packaging method thereof |
JP6927154B2 (en) | 2018-05-30 | 2021-08-25 | 昭和電工マテリアルズ株式会社 | Lead-free glass composition and glass composites containing it, glass pastes and encapsulation structures |
-
2019
- 2019-08-30 JP JP2019158074A patent/JP7028226B2/en active Active
-
2020
- 2020-02-03 WO PCT/JP2020/003922 patent/WO2021038908A1/en active Application Filing
-
2021
- 2021-12-07 JP JP2021198336A patent/JP7375804B2/en active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006342044A (en) | 2005-05-09 | 2006-12-21 | Nippon Electric Glass Co Ltd | Vanadium phosphate base glass |
JP2013032255A (en) | 2011-07-04 | 2013-02-14 | Hitachi Ltd | Glass composition, glass frit including the same, glass paste including the same, and electric electronic component using the same |
JP2016050136A (en) | 2014-08-29 | 2016-04-11 | 日立化成株式会社 | Lead-free low-melting point glass composition and low-temperature sealing glass frit, low-temperature sealing glass paste, conductive material and conductive glass paste containing the same, and glass-sealed component and electric and electronic component using them |
JP2016135733A (en) | 2015-01-15 | 2016-07-28 | セントラル硝子株式会社 | Lead-free glass and sealing material |
WO2017126378A1 (en) | 2016-01-18 | 2017-07-27 | 株式会社日立製作所 | Lead-free glass composition, glass composite material, glass paste, sealing structure, electrical/electronic component and coated component |
JP2018058709A (en) | 2016-10-03 | 2018-04-12 | 日立化成株式会社 | Vacuum heat-insulation member, sealing material for use therein, and method for producing vacuum heat-insulation member |
JP2019089689A (en) | 2017-11-14 | 2019-06-13 | 日本電気硝子株式会社 | Glass composition and sealing material |
JP2019123637A (en) | 2018-01-16 | 2019-07-25 | 日立化成株式会社 | Joint material |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2021038908A1 (en) | 2021-03-04 |
JP2021035896A (en) | 2021-03-04 |
JP2022022329A (en) | 2022-02-03 |
JP7028226B2 (en) | 2022-03-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5041323B2 (en) | Powder material and paste material | |
US9950948B2 (en) | Lead-free low-melting glass composition, low-temperature sealing glass frit, low-temperature sealing glass paste, conductive material, and conductive glass paste containing glass composition, and glass-sealed component and electric/electronic component prepared using the same | |
JP6256480B2 (en) | Insulating member, low melting point glass composition, and sealing material paste | |
JP6350126B2 (en) | Lead-free low-melting glass composition, glass frit for low-temperature sealing containing the same, glass paste for low-temperature sealing, conductive material and conductive glass paste, and glass sealing parts and electric / electronic parts using the same | |
JP6681413B2 (en) | Lead-free glass composition, glass composite material, glass paste, sealing structure, electric / electronic parts and painted parts | |
JP6927154B2 (en) | Lead-free glass composition and glass composites containing it, glass pastes and encapsulation structures | |
JP6565700B2 (en) | Multi-layer glass and method for producing the same | |
WO2018207435A1 (en) | Double glazing and method for manufacturing same | |
JP7375804B2 (en) | Lead-free low-melting glass compositions, low-melting glass composites, glass pastes and applied products | |
JP2019518699A (en) | Low temperature tellurite glass mixture for vacuum compression at temperatures below 450 ° C. | |
KR101028340B1 (en) | Low temperature softenable glass composition | |
JP6958600B2 (en) | Vacuum insulated double glazing panel | |
JP6885433B2 (en) | Lead-free low melting point glass composition, low melting point glass composite material and low melting point glass paste containing the same, and sealing structures, electrical and electronic parts and painted parts using these. | |
JP6927258B2 (en) | Lead-free low melting point glass composition and lead-free glass composite material containing it, lead-free glass paste and sealing structure |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220824 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20230201 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230307 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20230425 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230705 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230926 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20231009 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 7375804 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
S801 | Written request for registration of abandonment of right |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R311801 |
|
ABAN | Cancellation due to abandonment | ||
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |