CN110304826A - 一种封接玻璃材料及其制备方法、连接组件 - Google Patents

一种封接玻璃材料及其制备方法、连接组件 Download PDF

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CN110304826A CN201910726700.1A CN201910726700A CN110304826A CN 110304826 A CN110304826 A CN 110304826A CN 201910726700 A CN201910726700 A CN 201910726700A CN 110304826 A CN110304826 A CN 110304826A
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Abstract

本发明实施例提供一种封接玻璃材料及其制备方法、连接组件,涉及封接材料技术领域,可以用于封接铜及铜合金部件。制备封接玻璃材料的原料包括第一玻璃网络形成体、第二玻璃网络形成体、氧化铋、氧化碲、氧化铝、氧化锌、氟化钙以及第一添加剂;第一玻璃网络形成体的重量占封接玻璃材料的总重量的百分比为30%~60%;第二玻璃网络形成体的材料为氧化钒,氧化钒的重量、氧化铋的重量、氧化碲的重量、氧化铝的重量分别占封接玻璃材料重量的百分比为10%~25%、3%~15%、1%~10%、1%~15%;氧化锌的重量占封接玻璃材料重量的百分比为5%~10%;氟化钙的重量占封接玻璃材料重量的百分比为1%~5%;第一添加剂包括氧化硼和/或含硼化合物;第一添加剂的重量占封接玻璃材料重量的百分比为1%~8%。

Description

一种封接玻璃材料及其制备方法、连接组件
技术领域
本发明涉及封接材料技术领域,尤其涉及一种封接玻璃材料及其制备方法、连接组件。
背景技术
随着汽车电子、家用电器、信息通讯器材、军事及航空航天等领域电子技术的不断发展,可伐合金和不锈钢为材质的电连接器性能已很难满足当今电子产业的需求,电子设备的轻量化、精密化及功能化,对电子材料提出了迫切需求。由于铜及铜合金具有高强度、高导电率、高韧性、耐热冲击、撞击不产生火花、无磁性等优点,因而以铜以及铜合金为材质的电连接器件得以快速发展。例如,大容量电池用电极材料主要是铜合金,其具有高电流传输速度、减少电阻损耗的作用。
然而,在封接铜以及铜合金部件时,由于在25℃~300℃范围内,铜的线热膨胀系数高达170×10-7/℃~185×10-7/℃,因而很难找到与铜或铜合金热膨胀系数匹配的封接材料,这就导致铜以及铜合金部件的封接难度较大。
发明内容
本发明的实施例提供一种封接玻璃材料及其制备方法、连接组件,可以用于封接铜及铜合金部件。
为达到上述目的,本发明的实施例采用如下技术方案:
第一方面,提供一种封接玻璃材料,制备所述封接玻璃材料的原料包括:第一玻璃网络形成体、第二玻璃网络形成体、氧化铋、氧化碲、氧化铝、氧化锌、氟化钙以及第一添加剂;所述第一玻璃网络形成体的材料包括五氧化二磷和/或含磷化合物;所述含磷化合物的分解物包括五氧化二磷;所述第一玻璃网络形成体的重量占所述封接玻璃材料的总重量的百分比为30%~60%;所述第二玻璃网络形成体的材料为氧化钒,所述氧化钒的重量占所述封接玻璃材料的总重量的百分比为10%~25%;所述氧化铋的重量占所述封接玻璃材料的总重量的百分比为3%~15%;所述氧化碲的重量占所述封接玻璃材料的总重量的百分比为1%~10%;所述氧化铝的重量占所述封接玻璃材料的总重量的百分比为1%~15%;所述氧化锌的重量占所述封接玻璃材料的总重量的百分比为5%~10%;所述氟化钙的重量占所述封接玻璃材料的总重量的百分比为1%~5%;所述第一添加剂包括氧化硼和/或含硼化合物;所述含硼化合物的分解物包括氧化硼;所述第一添加剂的重量占所述封接玻璃材料的总重量的百分比为1%~8%。
在一些实施例中,所述含磷化合物包括磷酸二氢铵。
在一些实施例中,所述含硼化合物包括硼酸。
第二方面,提供一种封接玻璃材料的制备方法,包括:将第一玻璃网络形成体、第二玻璃网络形成体、氧化铋、氧化碲、氧化铝、氧化锌、氟化钙以及第一添加剂混合,得到混合料;其中,所述第一玻璃网络形成体的材料包括五氧化二磷和/或含磷化合物;所述含磷化合物的分解物包括五氧化二磷;所述第一玻璃网络形成体的重量占所述封接玻璃材料的总重量的百分比为30%~60%;所述第二玻璃网络形成体的材料为氧化钒,所述氧化钒的重量占所述封接玻璃材料的总重量的百分比为10%~25%;所述氧化铋的重量占所述封接玻璃材料的总重量的百分比为3%~15%;所述氧化碲的重量占所述封接玻璃材料的总重量的百分比为1%~10%;所述氧化铝的重量占所述封接玻璃材料的总重量的百分比为1%~15%;所述氧化锌的重量占所述封接玻璃材料的总重量的百分比为5%~10%;所述氟化钙的重量占所述封接玻璃材料的总重量的百分比为1%~5%;所述第一添加剂包括氧化硼和/或含硼化合物;所述含硼化合物的分解物包括氧化硼;所述第一添加剂的重量占所述封接玻璃材料的总重量的百分比为1%~8%;在所述混合料的熔融温度下将所述混合料熔化预定时间,得到混合液;对所述混合液进行冷却固化处理,得到封接玻璃材料。
在一些实施例中,所述混合料的熔融温度为1000℃~1200℃。
在一些实施例中,所述预定时间为1小时~5小时。
在一些实施例中,所述对所述混合液进行冷却固化处理包括:采用去离子水水淬法或双锟轧机冷轧法对所述混合液进行冷却固化处理。
在一些实施例中,所述对所述混合液进行冷却固化处理,得到封接玻璃材料之后,所述封接玻璃材料的制备方法还包括:对所述封接玻璃材料进行研磨。
在一些实施例中,研磨后的所述封接玻璃材料的平均粒径为1μm~20μm。
在一些实施例中,所述含磷化合物包括磷酸二氢铵。
在一些实施例中,所述含硼化合物为硼酸。
第三方面,提供一种连接组件,包括相对设置的第一部件、第二部件以及设置在所述第一部件和所述第二部件之间的封接层;所述第一部件的材料和所述第二部件的材料均包括铜和/或铜合金;所述封接层的材料包括上述的封接玻璃材料。
本发明实施例提供一种封接玻璃材料及其制备方法、连接组件,在制备封接玻璃材料的原料包括:第一玻璃网络形成体、第二玻璃网络形成体、氧化铋、氧化碲、氧化铝、氧化锌、氟化钙以及第一添加剂;且第一玻璃网络形成体的材料包括五氧化二磷和/或含磷化合物;含磷化合物的分解物包括五氧化二磷;第一玻璃网络形成体的重量占封接玻璃材料的总重量的百分比为30%~60%;第二玻璃网络形成体的材料为氧化钒,氧化钒的重量占封接玻璃材料的总重量的百分比为10%~25%;氧化铋的重量占封接玻璃材料的总重量的百分比为3%~15%;氧化碲的重量占封接玻璃材料的总重量的百分比为1%~10%;氧化铝的重量占封接玻璃材料的总重量的百分比为1%~15%;氧化锌的重量占封接玻璃材料的总重量的百分比为5%~10%;氟化钙的重量占封接玻璃材料的总重量的百分比为1%~5%;第一添加剂包括氧化硼和/或含硼化合物;含硼化合物的分解物包括氧化硼;第一添加剂的重量占封接玻璃材料的总重量的百分比为1%~8%的情况下,封接玻璃材料的软化点为300℃~380℃,转变温度为282℃~314℃,封接温度为400℃~550℃,封接玻璃材料的比重为2.1~4.6,封接玻璃材料的热膨胀系数为110×10-7/℃~200×10-7/℃。由于本发明实施例提供的封接玻璃材料的化学稳定性良好,封接温度较低,且封接玻璃材料的热膨胀系数较大,与铜及铜合金的热膨胀系数相近,因而本发明实施例提供的封接玻璃材料可以用于对铜及铜合金部件进行匹配封接。
此外,由于本发明实施例提供的制备封接玻璃材料的原料中不含有铅,因而本发明实施例提供的封接玻璃材料为无铅玻璃粉。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或相关技术中的技术方案,下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种封接玻璃材料的制备方法的流程示意图;
图2为本发明实施例提供的一种封接玻璃材料的制备流程示意图;
图3为本发明实施例提供的一种连接组件的结构示意图。
附图标记:
10-第一部件;20-第二部件;30-封接层。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供一种封接玻璃材料,制备封接玻璃材料的原料包括:第一玻璃网络形成体(玻璃网络形成体也称为玻璃形成体)、第二玻璃网络形成体、氧化铋(Bi2O3)、氧化碲(TeO2)、氧化铝(Al2O3)、氧化锌(ZnO)、氟化钙(CaF2)以及第一添加剂。
第一玻璃网络形成体的材料包括五氧化二磷(P2O5)和/或含磷化合物;含磷化合物的分解物包括五氧化二磷;第一玻璃网络形成体的重量占封接玻璃材料的总重量的百分比为30%~60%;第二玻璃网络形成体的材料为氧化钒(V2O5),氧化钒的重量占封接玻璃材料的总重量的百分比为10%~25%;氧化铋的重量占封接玻璃材料的总重量的百分比为3%~15%;氧化碲的重量占封接玻璃材料的总重量的百分比为1%~10%;氧化铝的重量占封接玻璃材料的总重量的百分比为1%~15%;氧化锌的重量占封接玻璃材料的总重量的百分比为5%~10%;氟化钙的重量占封接玻璃材料的总重量的百分比为1%~5%;第一添加剂包括氧化硼(B2O3)和/或含硼化合物;含硼化合物的分解物包括氧化硼;第一添加剂的重量占封接玻璃材料的总重量的百分比为1%~8%。
此处,第一玻璃网络形成体的重量占封接玻璃材料的总重量的百分比为30%~60%,这是因为考虑到若第一玻璃网络形成体的重量占封接玻璃材料的总重量的百分比低于30%时,则不容易形成玻璃态;若第一玻璃网络形成体的重量占封接玻璃材料的总重量的百分比高于60%,则形成的封接玻璃材料的化学稳定性较差,因此本发明实施例中,第一玻璃网络形成体的重量占封接玻璃材料的总重量的百分比为30%~60%。
对于含磷化合物不进行限定,以能分解产生五氧化二磷为准。示例的,含磷化合物可以为磷酸二氢铵、磷酸、磷酸铵或磷酸一氢铵等。
在此基础上,考虑到若含磷化合物的分解物除包括五氧化二磷外,还包括其它杂质元素,则其它杂质元素可能会影响封接玻璃材料的化学稳定性、热膨胀系数或软化温度等性能,因此在一些实施例中,选取的含磷化合物,分解后的分解物由五氧化二磷、以及水和/或气体组成。在含磷化合物的分解物由五氧化二磷、以及水和/或气体组成的情况下,由于水和气体会挥发,因而最终只剩下五氧化二磷,未引入其它杂质元素,因此不会影响封接玻璃材料的性能。示例的,含磷化合物可以包括磷酸二氢铵。磷酸二氢铵分解后产生五氧化二磷和氨气。
需要说明的是,在氧化钒的重量占封接玻璃材料的总重量的百分比为10%~25%的情况下,氧化钒主要起到了提高封接玻璃材料的化学稳定性,以及提高封接玻璃材料耐高压性能的作用。考虑到若氧化钒的重量占封接玻璃材料的总重量低于10%,则氧化钒可能起不到提高封接玻璃材料的化学稳定性以及提高封接玻璃材料耐高压性能的作用;若氧化钒的重量占封接玻璃材料的总重量高于25%,则容易造成封接玻璃材料在封接的时候结晶影响封接的强度,因此本发明实施例中,氧化钒的重量占封接玻璃材料的总重量的百分比为10%~25%。
此外,氧化铋的重量占封接玻璃材料的总重量的百分比为3%~15%;氧化碲的重量占封接玻璃材料的总重量的百分比为1%~10%时,氧化铋和氧化碲不仅可以起到降低封接玻璃材料软化温度的作用,还可以提高封接玻璃材料的热膨胀系数。
氧化铝的重量占封接玻璃材料的总重量的百分比为1%~15%时,氧化铝不仅可以起到提高封接玻璃材料化学稳定性的作用,还可以在封接温度范围内稳定玻璃体,避免析晶的发生。
氧化锌的重量占封接玻璃材料的总重量的百分比为5%~10%时,氧化锌可以起到降低封接玻璃材料的熔点的作用。
氟化钙的重量占封接玻璃材料的总重量的百分比为1%~5%时,氟化钙可以起到降低封接玻璃材料高温粘度以及澄清玻璃液的作用。
第一添加剂的重量占封接玻璃材料的总重量的百分比为1%~8%时,第一添加剂主要起到在一定范围内调节封接玻璃材料软化温度的作用。
对于含硼化合物不进行限定,以能分解产生氧化硼为准。示例的,含硼化合物可以为硼酸或硼酸纳等。
在此基础上,考虑到若含硼化合物的分解物除包括氧化硼外,还包括其它杂质元素,则其它杂质元素可能会影响封接玻璃材料的化学稳定性、热膨胀系数或软化温度等性能,因此在一些实施例中,选取的含硼化合物,分解后的分解物由氧化硼,以及水和/或气体组成。在含硼化合物的分解物由氧化硼,以及水和/或气体组成的情况下,由于水和气体会挥发,因而最终只剩下氧化硼,未引入其它杂质元素,因此不会影响封接玻璃材料的性能。示例的,含硼化合物可以包括硼酸。硼酸分解后产生氧化硼和水。
以下以制备封接玻璃材料的原料中第一玻璃网络形成体的材料为P2O5,第一添加剂的材料为B2O3为例,对四种组分含量不同的封接玻璃材料的热膨胀系数α、软化温度(也称软化点)、抗水化学稳定性进行检测。检测结果如表1所示。表1中以重量百分比表示各组分的含量。
表1
制备上述封接玻璃材料的过程为:将上述各成分按照重量百分比称取后混合,并在1000℃下熔化2小时后,通过双棍轧机压成玻璃片,将玻璃片通过球磨、过筛即可获得封接玻璃材料。之后,检测封接玻璃材料的软化温度、热膨胀系数以及抗水化学稳定性等参数。
应当理解到,封接玻璃材料的封接温度与封接玻璃材料的软化温度有关,封接玻璃材料的软化温度越低,封接玻璃材料的封接温度越低。
基于上述,在一些实施例中,可以利用SJ 689-83电真空玻璃线膨胀系数的测试方法来检测上述四种封接玻璃材料的热膨胀系数。
在一些实施例中,可以利用SJ 690-83电真空玻璃软化点的试验方法来检测上述四种封接玻璃材料的软化温度。
在一些实施例中,可以利用SJ 696-83电真空玻璃抗水化学稳定性试验方法来检测上述四种封接玻璃材料的抗水化学稳定性。
从表1中四种封接玻璃材料的热膨胀系数α、软化温度、抗水化学稳定性的检测结果可以看出,上述四种封接玻璃材料的热膨胀系数与铜及铜合金的热膨胀系数接近,这样一来,利用该封接玻璃材料封接铜及铜合金部件时,可以实现匹配封接。此外,上述四种封接玻璃材料的软化温度均小于400℃,低于铜及铜合金的熔点,因而利用该封接玻璃材料封接铜及铜合金部件时,可以实现低温封接。在此基础上,封接玻璃材料的抗水化学稳定性大于等于Ⅱ级时,封接玻璃材料的化学稳定性良好。由于上述四种封接玻璃材料的抗水化学稳定性均在Ⅰ级或Ⅱ级,因此封接玻璃材料的化学稳定性良好。
本发明实施例提供的封接玻璃材料,在制备封接玻璃材料的原料包括:第一玻璃网络形成体、第二玻璃网络形成体、氧化铋、氧化碲、氧化铝、氧化锌、氟化钙以及第一添加剂;且第一玻璃网络形成体的材料包括五氧化二磷和/或含磷化合物;含磷化合物的分解物包括五氧化二磷;第一玻璃网络形成体的重量占封接玻璃材料的总重量的百分比为30%~60%;第二玻璃网络形成体为氧化钒,氧化钒的重量占封接玻璃材料的总重量的百分比为10%~25%;氧化铋的重量占封接玻璃材料的总重量的百分比为3%~15%;氧化碲的重量占封接玻璃材料的总重量的百分比为1%~10%;氧化铝的重量占封接玻璃材料的总重量的百分比为1%~15%;氧化锌的重量占封接玻璃材料的总重量的百分比为5%~10%;氟化钙的重量占封接玻璃材料的总重量的百分比为1%~5%;第一添加剂包括氧化硼和/或含硼化合物;含硼化合物的分解物包括氧化硼;第一添加剂的重量占封接玻璃材料的总重量的百分比为1%~8%的情况下,封接玻璃材料的软化点为300℃~380℃,转变温度为282℃~314℃,封接温度为400℃~550℃,封接玻璃材料的比重为2.1~4.6,封接玻璃材料的热膨胀系数为110×10-7/℃~200×10-7/℃。
利用封接玻璃材料封接铜以及铜合金部件时,要求封接玻璃材料的热膨胀系数与铜以及铜合金的热膨胀系数相近、且封接温度较低,性能稳定。相关技术提供一种铜封接玻璃材料,铜封接玻璃材料为铋酸盐玻璃粉。然而,由于该铋酸盐玻璃粉的封接温度在480~600℃范围内,该温度范围偏高铜材料在空气气氛下长时间高温封接容易被氧化,因而不适用于铜以及铜合金部件的封接。相关技术提供一种铜-铝封接用铋酸盐玻璃,但是由于高含量的氧化铋导致封接玻璃材料的热膨胀系数降低,因而不利于与铜-铝匹配封接。相关技术还提供一种铜封磷酸盐玻璃,但是由于该铜封接玻璃材料的组分中含有一定量的铅,铅有毒,不符合封接玻璃材料无铅化的发展趋势,因而不适用封接。
本发明实施例提供一种封接玻璃材料,由于本发明实施例提供的封接玻璃材料的化学稳定性良好,封接温度较低,且封接玻璃材料的热膨胀系数较大,与铜及铜合金的热膨胀系数相近,因而本发明实施例提供的封接玻璃材料可以用于对铜及铜合金部件进行匹配封接。
此外,由于本发明实施例提供的制备封接玻璃材料的原料中不含有铅,因而本发明实施例提供的封接玻璃材料为无铅玻璃粉。
本发明的实施例还提供一种封接玻璃材料的制备方法,如图1所示,包括:
S100、将第一玻璃网络形成体、第二玻璃网络形成体、氧化铋、氧化碲、氧化铝、氧化锌、氟化钙以及第一添加剂混合,得到混合料。其中,第一玻璃网络形成体的材料包括五氧化二磷和/或含磷化合物;含磷化合物的分解物包括五氧化二磷;第一玻璃网络形成体的重量占封接玻璃材料的总重量的百分比为30%~60%;第二玻璃网络形成体的材料为氧化钒,氧化钒的重量占封接玻璃材料的总重量的百分比为10%~25%;氧化铋的重量占封接玻璃材料的总重量的百分比为3%~15%;氧化碲的重量占封接玻璃材料的总重量的百分比为1%~10%;氧化铝的重量占封接玻璃材料的总重量的百分比为1%~15%;氧化锌的重量占封接玻璃材料的总重量的百分比为5%~10%;氟化钙的重量占封接玻璃材料的总重量的百分比为1%~5%;第一添加剂包括氧化硼和/或含硼化合物;含硼化合物的分解物包括氧化硼;第一添加剂的重量占封接玻璃材料的总重量的百分比为1%~8%。
对于含磷化合物不进行限定,以能分解产生五氧化二磷为准。示例的,含磷化合物可以为磷酸二氢铵、磷酸、磷酸铵或磷酸一氢铵等。
在此基础上,考虑到若含磷化合物的分解物除包括五氧化二磷外,还包括其它杂质元素,则其它杂质元素可能会影响封接玻璃材料的化学稳定性、热膨胀系数或软化温度等性能,因此在一些实施例中,选取的含磷化合物,分解后的分解物由五氧化二磷、以及水和/或气体组成。在含磷化合物的分解物由五氧化二磷、以及水和/或气体组成的情况下,由于水和气体会挥发,因而最终只剩下五氧化二磷,未引入其它杂质元素,因此不会影响封接玻璃材料的性能。示例的,含磷化合物可以包括磷酸二氢铵。磷酸二氢铵分解后产生五氧化二磷和氨气。
对于含硼化合物不进行限定,以能分解产生氧化硼为准。示例的,含硼化合物可以为硼酸或硼酸纳等。
在此基础上,考虑到若含硼化合物的分解物除包括氧化硼外,还包括其它杂质元素,则其它杂质元素可能会影响封接玻璃材料的化学稳定性、热膨胀系数或软化温度等性能,因此在一些实施例中,选取的含硼化合物,分解后的分解物由氧化硼,以及水和/或气体组成。在含硼化合物的分解物由氧化硼,以及水和/或气体组成的情况下,由于水和气体会挥发,因而最终只剩下氧化硼,未引入其它杂质元素,因此不会影响封接玻璃材料的性能。示例的,含硼化合物可以包括硼酸。硼酸分解后产生氧化硼和水。
由于上述实施例已经对第一玻璃网络形成体、氧化钒、氧化铋、氧化碲、氧化铝、氧化锌、氟化钙以及第一添加剂的作用进行了详细的描述,因而此处不再赘述。
此处,可以采用搅拌、超声振动等方法使第一玻璃网络形成体、氧化钒、氧化铋、氧化碲、氧化铝、氧化锌、氟化钙以及第一添加剂混合均匀。
S101、在混合料的熔融温度下将混合料熔化预定时间,得到混合液。
对于混合料的熔融温度不进行限定,以能使混合料熔融为准。考虑到若设置的熔融温度太低,则混合料中部分材料可能不能完全熔融;若设置的熔融温度太高,则混合料中部分材料可能会蒸发。基于此,在一些实施例中,混合料的熔融温度为1000℃~1200℃。
此处,混合料的熔融温度可以为1000℃、1100℃或1200℃等。
对于熔化的预定时间不进行限定,以能使混合料熔融为准。考虑到若预定时间太短,则混合料中部分材料可能不能完全熔融;若预定时间太长,则会降低封接玻璃材料的制备效率。基于此,在一些实施例中,预定时间为1小时(h)~5小时。
此处,预定时间可以为1h、3h或5h等。
在此基础上,可以将混合料放入熔制皿中熔化。熔制皿的材料例如可以为陶瓷或石英。
S102、对混合液进行冷却固化处理,得到封接玻璃材料。
此处,对混合液进行冷却固化处理的方式不进行限定,以下提供两种具体的方式。第一种:采用去离子水水淬法对混合液进行冷却固化处理。第二种:采用双锟轧机冷轧法对混合液进行冷却固化处理。
应当理解到,对混合液进行冷却固化处理后得到的封接玻璃材料呈片状或块状,即封接玻璃材料为玻璃片或玻璃渣。基于此,在一些实施例中,对混合液进行冷却固化处理,得到封接玻璃材料之后,上述封接玻璃材料的制备方法还包括:
对封接玻璃材料进行研磨。
此处,研磨后,玻璃片或玻璃渣被粉碎,在此情况下,封接玻璃材料呈粉末状,即封接玻璃材料为封接玻璃粉。
在此基础上,在得到封接玻璃粉后,在一些实施例中,还可以按照封接玻璃材料粒径的大小对封接玻璃材料进行分级,得到成品玻璃粉。
在此基础上,对于研磨后得到的封接玻璃材料的平均粒径不进行限定,可以根据不同的使用需求,研磨成不同的粒径。在一些实施例中,封接玻璃材料的平均粒径为1μm~20μm。
此处,封接玻璃材料的平均粒径可以为1μm、3μm、5μm、10μm、15μm、20μm等。
基于上述,应当理解到,制备得到封接玻璃材料后,利用封装玻璃材料封接铜及铜合金部件之前,还需要将封接玻璃材料制作成造粉粒、玻璃浆料或玻璃糊等形态。造粉粒、玻璃浆料或玻璃糊中除包括封接玻璃材料外,还包括其它材料,例如胶。
本发明实施例提供一种封接玻璃材料的制备方法,封接玻璃材料的制备方法具有与上述实施例提供的封接玻璃材料相同的成分和有益效果,由于上述实施例已经对封接玻璃材料的成分和有益效果进行了详细的描述,因而此处不再赘述。
以下提供一具体的实施例详细说明封接玻璃材料的制备过程。图2为封接玻璃材料的制备流程示意图。参考图2,先将制备封接玻璃材料的原料(第一玻璃网络形成体、氧化钒、氧化铋、氧化碲、氧化铝、氧化锌、氟化钙以及第一添加剂)混合均匀,放入熔制皿中熔化得到混合液;之后,对混合液进行冷却固化处理,得到片状或块状的封接玻璃材料,即玻璃片或玻璃渣;对玻璃片或玻璃渣进行研磨粉碎,得到粉末状的封接玻璃材料,即玻璃粉;按照封接玻璃材料粒径的大小对封接玻璃材料进行分级,之后便可以得到成品封接玻璃材料。
本发明实施例还提供一种连接组件,如图3所示,包括相对设置的第一部件10、第二部件20以及设置在第一部件10和第二部件20之间的封接层30;第一部件10的材料和第二部件20的材料均包括铜和/或铜合金;封接层30的材料包括上述的封接玻璃材料。
此处,封接层30的材料除包括上述的封接玻璃材料外,还可以包括其它材料,例如胶等。
此外,封接层30的作用是用于将第一部件10和第二部件20连接在一起。
本发明实施例提供一种连接组件,包括相对设置的第一部件10、第二部件20以及设置在第一部件10和第二部件20之间的封接层30;第一部件10的材料和第二部件20的材料均包括铜和/或铜合金;封接层30的材料包括上述的封接玻璃材料。由于上述封接玻璃材料的软化温度较低,化学稳定性优良,且封接玻璃材料的热膨胀系数与铜及铜合金的热膨胀系数相近,因而可以实现第一部件10和第二部件20的匹配封接。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (12)

1.一种封接玻璃材料,其特征在于,制备所述封接玻璃材料的原料包括:第一玻璃网络形成体、第二玻璃网络形成体、氧化铋、氧化碲、氧化铝、氧化锌、氟化钙以及第一添加剂;
所述第一玻璃网络形成体的材料包括五氧化二磷和/或含磷化合物;所述含磷化合物的分解物包括五氧化二磷;所述第一玻璃网络形成体的重量占所述封接玻璃材料的总重量的百分比为30%~60%;
所述第二玻璃网络形成体的材料为氧化钒,所述氧化钒的重量占所述封接玻璃材料的总重量的百分比为10%~25%;所述氧化铋的重量占所述封接玻璃材料的总重量的百分比为3%~15%;所述氧化碲的重量占所述封接玻璃材料的总重量的百分比为1%~10%;所述氧化铝的重量占所述封接玻璃材料的总重量的百分比为1%~15%;所述氧化锌的重量占所述封接玻璃材料的总重量的百分比为5%~10%;所述氟化钙的重量占所述封接玻璃材料的总重量的百分比为1%~5%;
所述第一添加剂包括氧化硼和/或含硼化合物;所述含硼化合物的分解物包括氧化硼;所述第一添加剂的重量占所述封接玻璃材料的总重量的百分比为1%~8%。
2.根据权利要求1所述的封接玻璃材料,其特征在于,所述含磷化合物包括磷酸二氢铵。
3.根据权利要求1所述的封接玻璃材料,其特征在于,所述含硼化合物包括硼酸。
4.一种封接玻璃材料的制备方法,其特征在于,包括:
将第一玻璃网络形成体、第二玻璃网络形成体、氧化铋、氧化碲、氧化铝、氧化锌、氟化钙以及第一添加剂混合,得到混合料;其中,所述第一玻璃网络形成体的材料包括五氧化二磷和/或含磷化合物;所述含磷化合物的分解物包括五氧化二磷;所述第一玻璃网络形成体的重量占所述封接玻璃材料的总重量的百分比为30%~60%;所述第二玻璃网络形成体的材料为氧化钒,所述氧化钒的重量占所述封接玻璃材料的总重量的百分比为10%~25%;所述氧化铋的重量占所述封接玻璃材料的总重量的百分比为3%~15%;所述氧化碲的重量占所述封接玻璃材料的总重量的百分比为1%~10%;所述氧化铝的重量占所述封接玻璃材料的总重量的百分比为1%~15%;所述氧化锌的重量占所述封接玻璃材料的总重量的百分比为5%~10%;所述氟化钙的重量占所述封接玻璃材料的总重量的百分比为1%~5%;所述第一添加剂包括氧化硼和/或含硼化合物;所述含硼化合物的分解物包括氧化硼;所述第一添加剂的重量占所述封接玻璃材料的总重量的百分比为1%~8%;
在所述混合料的熔融温度下将所述混合料熔化预定时间,得到混合液;
对所述混合液进行冷却固化处理,得到封接玻璃材料。
5.根据权利要求4所述的封接玻璃材料的制备方法,其特征在于,所述混合料的熔融温度为1000℃~1200℃。
6.根据权利要求4所述的封接玻璃材料的制备方法,其特征在于,所述预定时间为1小时~5小时。
7.根据权利要求4所述的封接玻璃材料的制备方法,其特征在于,所述对所述混合液进行冷却固化处理包括:
采用去离子水水淬法或双锟轧机冷轧法对所述混合液进行冷却固化处理。
8.根据权利要求4所述的封接玻璃材料的制备方法,其特征在于,所述对所述混合液进行冷却固化处理,得到封接玻璃材料之后,所述封接玻璃材料的制备方法还包括:
对所述封接玻璃材料进行研磨。
9.根据权利要求8所述的封接玻璃材料的制备方法,其特征在于,研磨后的所述封接玻璃材料的平均粒径为1μm~20μm。
10.根据权利要求4所述的封接玻璃材料的制备方法,其特征在于,所述含磷化合物包括磷酸二氢铵。
11.根据权利要求4所述的封接玻璃材料的制备方法,其特征在于,所述含硼化合物为硼酸。
12.一种连接组件,其特征在于,包括相对设置的第一部件、第二部件以及设置在所述第一部件和所述第二部件之间的封接层;
所述第一部件的材料和所述第二部件的材料均包括铜和/或铜合金;所述封接层的材料包括如权利要求1-3任一项所述的封接玻璃材料。
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