CN1398806A - 一种电子器件绝缘用微晶玻璃 - Google Patents

一种电子器件绝缘用微晶玻璃 Download PDF

Info

Publication number
CN1398806A
CN1398806A CN 01108663 CN01108663A CN1398806A CN 1398806 A CN1398806 A CN 1398806A CN 01108663 CN01108663 CN 01108663 CN 01108663 A CN01108663 A CN 01108663A CN 1398806 A CN1398806 A CN 1398806A
Authority
CN
China
Prior art keywords
glass
electronic device
devitrified glass
strength
insulating
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.)
Pending
Application number
CN 01108663
Other languages
English (en)
Inventor
黄宗家
陈军平
倪世龙
陈晓林
郑超
方超
欧阳彬
王学斌
黄艳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CHENGDU XUGUANG ELECTRONICS Co Ltd
Original Assignee
CHENGDU XUGUANG ELECTRONICS Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CHENGDU XUGUANG ELECTRONICS Co Ltd filed Critical CHENGDU XUGUANG ELECTRONICS Co Ltd
Priority to CN 01108663 priority Critical patent/CN1398806A/zh
Publication of CN1398806A publication Critical patent/CN1398806A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

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
    • C03C10/00—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition
    • C03C10/0018—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition containing SiO2, Al2O3 and monovalent metal oxide as main constituents
    • C03C10/0027—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition containing SiO2, Al2O3 and monovalent metal oxide as main constituents containing SiO2, Al2O3, Li2O as main constituents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C10/00—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition
    • C03C10/0054—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition containing PbO, SnO2, B2O3

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)

Abstract

本发明的一种电子器件绝缘用微晶玻璃，涉及电子器件绝缘用材料。旨在解决已有微晶玻璃的抗折强度较低、不能与膨胀系数较低的金属匹配封接等问题。本微晶玻璃按重量份计量的组份为Li2O 9.0～21.0、Al2O3 6.0～12.0、SiO2 60.0～76.0、K2O 0.5～4.5、B2O3 0.5～5.0、P2O6 0.5～4.0，将上述各组份混合，经1380～1540℃熔制，成型，再经480～680℃核化处理0.5～12小时，然后升温至680～880℃晶化处理0.5～24小时，冷却后得到抗折强度200～340MPa、抗电击穿强度23～30kv/mm、膨胀系数40×10－7～90×10－7/℃的微晶玻璃。特别适用于制造电子器件的绝缘绝缘件，特别适于与铁镍钴合金等金属作匹配封接。

Description

一种电子器件绝缘用微晶玻璃
技术领域
本发明涉及绝缘材料，特别是用于制造电子器件绝缘子或绝缘外壳的微晶玻璃。
背景技术
已有的绝缘用微晶玻璃有锂系光敏微晶玻璃。其组分有Li2O、Al2O3、SiO2、K2O、Ag、Cu或Au。通过熔制、成型、紫外线照射、核化晶化处理，得到膨胀系数为100×10-7/℃，抗折强度约为200Mpa的微晶玻璃。其性能见表一。这种微晶玻璃存在如下问题，一是强度较低，不适宜做对抗折强度要求较高的绝缘子、大型绝缘外壳等绝缘件；二是膨胀系数范围较窄，不能与膨胀系数较低的金属，比如铁镍钴合金(4J33，4J29)等匹配封接；三是与金属封接的气密性和强度较低。
发明内容
本发明的目的在于提供电子器件绝缘用、抗折强度较高的、能与膨胀系数较低的金属匹配封接的一种电子器件绝缘用微晶玻璃。
本发明采用在以已有微晶玻璃为基础，在配方中加入B2O3，将配方中的晶核剂用P2O5取代Ag、Cu或Au，调整各组份配量，采用熔制、成型、核化处理、晶化处理制造工艺来实现其目的。
本发明的一种电子器件绝缘用微晶玻璃，按重量份计量的组份为Li2O 9.0～21.0、Al2O3 6.0～12.0、SiO2 60.0～76.0、K2O 0.5～4.5、B2O3 0.5～5.0、P2O5 0.5～4.0，将上述各组份混合，经1380～1540℃熔制，成型，再经480～680℃核化处理0.5～12小时，然后升温至680～880℃晶化处理0.5～24小时，冷却后得到抗折强度200～340Mpa、抗电击穿强度23～30kv/mm、膨胀系数40×10-7～90×10-7/℃的微晶玻璃。
上述组份中最好是Li2O 10～16、Al2O3 6～10、SiO2 66～76、K2O 1～4，B2O3 1～4，P2O5 1～3。
上述配方中可以有As2O3、Sb2O3等玻璃工业常用的澄清剂。
上述Li2O为主要成份，与SiO2形成硅酸锂晶体，提高微晶玻璃的抗折强度。当含量较低时，玻璃熔制温度偏高，只能生成少量硅酸锂晶体，难以得到高抗折强度的微晶玻璃；当含量提高时，微晶玻璃耐火度降低，电子器件在生产过程中的耐温性能降低。
上述Al2O3主要用于调整微晶玻璃的膨胀系数。当含量降低时，微晶玻璃的膨胀系数提高；含量增高时，微晶玻璃的膨胀系数降低。
上述SiO2为主要成份。含量较低时比如64重量份，微晶玻璃的耐火度和膨胀系数偏低；含量较高时，微晶玻璃中容易产生二氧化硅晶体，导致微晶玻璃的抗折强度降低；含量较高时，微晶玻璃的抗折强度提高，比如含量在72重量份左右时，微晶玻璃的抗折强度在240Mpa以上。
上述K2O的作用一是提高微晶玻璃的抗折强度，二是降低熔制温度。当含量较高时，微晶玻璃的耐火度、化学稳定性和耐电击穿强度降低；含量较低，微晶玻璃的强度较低。
上述B2O3的主要作用一是通过引入B2O3来降低SiO2含量，防止微晶玻璃中生成二氧化硅晶体，以此来提高微晶玻璃的抗折强度，如果引入其它降低SiO2用量的组份，会导致微晶玻璃性能的恶化；二是B2O3能与封接金属的氧化物NiO或Co2O3发生化学反应，从而提高微晶玻璃与金属封接的气密性和强度。B2O3的含量较高时，微晶玻璃的耐火度降低；B2O3含量较低时，微晶玻璃的抗折强度较低且与金属封接的气密性和强度较差。
上述P2O5起晶核剂的作用。P2O5含量较高时，玻璃的结晶速度加快，不利于成型操作，不易得到均匀细晶结构的高强度微晶玻璃；P2O5含量较低量，核化和晶化热处理时，只能得到少量粗大晶体的微晶玻璃，不易得到多而小、均匀分布的高强度的微晶玻璃。
上述As2O3或Sb2O3为玻璃熔制的澄清剂，一般加入量为0.3～0.8就能达到较好的澄清效果。
采用上述配方制造微晶玻璃时，先将各组份混合均匀，采用传统玻璃的熔制工艺，于1380～1540℃在玻璃熔炉如坩埚炉或池炉中，用电加热或火焰加热熔制成玻璃。然后采用传统玻璃的成型工艺：如离心浇注，浇注，压制或吹制等，将上述玻璃成型。最后将成型玻璃在480～680℃进行核化处理0.5～12小时，接着升温到680～880℃进行晶化处理0.5～24小时，冷却后，得到抗折强度为200～340MPa、抗电击穿强度为23～30kv/mm、膨胀系数为40×10-7～90×10-7/℃的微晶玻璃。
本发明的微晶玻璃与已有的绝缘材料锂系光敏微晶玻璃、电真空玻璃(DM-308)、电真空陶瓷(95％氧化铝陶瓷，简称‘95’瓷)的性能比较见表一：
表一
        性能 锂系光敏微晶玻璃 玻璃(DM-308)     ‘95’瓷 本发明微晶玻璃
    冲击强度(N.m)     0.3～0.6   0.05～0.1     0.25     0.3～0.75
    线膨胀系数(10-7/℃)(20～500℃) 110 49 70 40～90
    抗折强度(Mpa)     200     60～70     272     200～340
    工作温度(℃)     850     450     1500     850
抗电击穿强度(kV/mm)     23～30     20～25     18     23～30
空气中沿面闪络电场强度(kV/cm) 6 5 8(釉层5～6) 6
  表面电阻率(Ω/m2)     10+14～+16     10+12     10+14     10+14～+16
    莫氏硬度     6～7     6     9     6～7
本发明的微晶玻璃与锂系光敏微晶玻璃、电真空玻璃(DM-308)、电真空陶瓷(‘95’瓷)相比，具有如下优点：
一、本发明的微晶玻璃与锂系光敏微晶玻璃相比，能与膨胀系数在40×10-7～90×10-7/℃的相应金属做匹配封接，比如：铁镍钴合金(4J29、4J33)等，抗折强度高，与金属封接的强度高。
二、本发明的微晶玻璃电真空玻璃相比，它的抗折强度、冲击强度、耐电(击穿)强度和耐火度高，且与金属封接的强度高。
三、本发明的微晶玻璃与电真空陶瓷相比，无气孔，耐电(击穿)强度、抗折强度及抗冲击强度高；光滑表面无须上釉，生产周期和流程短，废品少；与金属封接的气密性好。
本发明的微晶玻璃特别适用于制造电真空器件绝缘外壳等绝缘件。且特别适于与铁镍钴合金(4J29、4J33)等金属作匹配封接。
具体实施方式
下面，再用实施例对本发明作进一步地说明。
本发明的实施例1～8的组份、工艺参数、性能参数如表二所列。
表二
组份、技术参数 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6 实施例7 实施例8
 Li2O  (重量份)     12.0     12.5     13.0     14.0     13.5     14.5     12.5     12.5
 Al2O3 (重量份)     6.0     6.0     7.0     7.0     7.5     7.5     8.0     10.0
 SiO2  (重量份)     76.0     74.0     73.0     72.0     72.5     71.0     72.0     70.0
 K2O   (重量份)     2.0     2.5     2.5     2.0     2.0     2.0     2.0     2.0
 B2O3  (重量份)     2.0     2.0     2.5     2.5     2.5     3.0     3.0     3.0
 P2O5  (重量份)     2.0     3.0     2.0     2.5     2.0     2.0     2.5     2.5
 Sb2O3 (重量份)     0.3     0.3
 As2O3 (重量份)     0.5     0.5     0.5     0.5     0.5     0.5
 合计  (重量份)     100.5     100.5     100.5     100.5     100.5     100.5     100.3     100.3
熔制温度(℃)     1500     1460     1480     1420     1460     1460     1480     1500
核化温度(℃)     560     540     530     540     540     540     540     580
核化时间(h)     4.0     2.0     2.0     2.0     2.0     2.0     1.0     1.0
晶化温度(℃)     840     820     830     840     840     820     860     860
晶化时间(h)     2.0     4.0     2.0     2.0     2.0     2.0     1.0     1.0
膨胀系数(10-7/℃)(20～50℃) 90 80 75 70 65 55 50 40
本发明的上述各实施例的制造工艺程序基本相同，只是工艺参数选择略有不同。以实施例1和实施例4予以说明。
实施例1的制造工艺：按重量份计量的组份为：Li2O 12.0、Al2O3 6.0、SiO2 76.0、K2O 2.0、B2O3 2.0、P2O5 2.0、As2O3 0.5；将各组份均匀混合后加入到坩埚内，在电炉中1500℃熔制6小时，然后将熔制好的玻璃浇注入事先准备好的玻璃模具内，得到玻璃制品；然后将该玻璃制品放入马弗炉中，以4～6℃/分钟的升温速度升到560℃保温4.0小时进行核化处理，接着再以2～3℃/分钟的升温速度升到840℃保温2.0小时进行晶化处理，冷却至室温，得到膨胀系数为90×10-7/℃的微晶玻璃制品。
实施例4的制造工艺：按重量份计量的组份为：Li2O 14.0、Al2O3 7.0、SiO2 72.0、K2O 2.0、B2O3 2.5、P2O5 2.5、As2O3 0.5；将各组份均匀混合后加入到坩埚内，在电炉中1420℃熔制6小时，然后将熔制好的玻璃浇注入事先准备好的玻璃模具内，得到玻璃制品；然后将此玻璃制品放入马弗炉中，以4～10℃/分钟的升温速度升到540℃保温2小时进行核化处理，接着再以1～3℃/分钟的升温速度升到840℃保温2.0小时进行晶化处理，冷却至室温，得到膨胀系数为70×10-7/℃的微晶玻璃制品。

Claims (2)

1、一种电子器件绝缘用微晶玻璃，其特征在于有按重量份计量的组份为Li2O9.0～21.0、Al2O3 6.0～12.0、SiO2 60.0～76.0、K2O 0.5～4.5、B2O3 0.5～5.0、P2O50.5～4.0，将上述各组份混合，经1380～1540℃熔制，成型，再经480～680℃核化处理0.5～12小时，然后升温至680～880℃晶化处理0.5～24小时，冷却后得到抗折强度200～340Mpa、抗电击穿强度23～30kv/mm、膨胀系数40×10-7～90×10-7/℃的微晶玻璃。
2、根据权利要求1所述的一种电子器件绝缘用微晶玻璃，其特征在于其中的Li2O10～16、Al2O3 6～10、SiO2 66～76、K2O 1～4、B2O3 1～4、P2O5 1～3。
CN 01108663 2001-07-24 2001-07-24 一种电子器件绝缘用微晶玻璃 Pending CN1398806A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 01108663 CN1398806A (zh) 2001-07-24 2001-07-24 一种电子器件绝缘用微晶玻璃

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 01108663 CN1398806A (zh) 2001-07-24 2001-07-24 一种电子器件绝缘用微晶玻璃

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN1398806A true CN1398806A (zh) 2003-02-26

Family

ID=4657463

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 01108663 Pending CN1398806A (zh) 2001-07-24 2001-07-24 一种电子器件绝缘用微晶玻璃

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN1398806A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100345786C (zh) * 2004-07-30 2007-10-31 京东方科技集团股份有限公司 一种低熔点、低膨胀系数焊料玻璃封接粉及其制备方法
CN101152973B (zh) * 2006-09-28 2010-09-22 中南大学 与4j29可伐合金封接用微晶玻璃材料及其制造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100345786C (zh) * 2004-07-30 2007-10-31 京东方科技集团股份有限公司 一种低熔点、低膨胀系数焊料玻璃封接粉及其制备方法
CN101152973B (zh) * 2006-09-28 2010-09-22 中南大学 与4j29可伐合金封接用微晶玻璃材料及其制造方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3526171B1 (en) Glass ceramic
CN102503141B (zh) 一种微晶玻璃及其制备方法
JPH027894B2 (zh)
CN104370470A (zh) 一种超低膨胀系数高透明度的微晶玻璃及其制备方法
JPH11180728A (ja) ディスプレイ装置用基板ガラス組成物
CN105130196B (zh) 制备陶瓷玻璃板的工艺及该工艺所得板及其用途
US5061307A (en) Crystallized glass having natural-marble-like surface patterns and method of producing the same
JPH06172015A (ja) シリケート結合材料の調製方法
CN1944304B (zh) 一种封接微晶玻璃及其封接方法
CN105110648A (zh) 一种机械转轴
JP4979047B2 (ja) 高ジルコニア鋳造耐火物
JPS62212234A (ja) ガラスの製造法
CN1398805A (zh) 电子器件绝缘用微晶玻璃
EP1551076A1 (en) Window glass for vehicles equipped with a conductor and its production process
CN1398806A (zh) 一种电子器件绝缘用微晶玻璃
CN100352782C (zh) 一种含磷锂铝硅玻璃陶瓷及其制备方法
JPH05238774A (ja) 低温焼成基板用ガラス組成物およびそれから得られる基板
JP4183697B2 (ja) 表示装置用基板ガラスの製法
CN1098706A (zh) 仿石材微晶玻璃及其生产方法
JP5096289B2 (ja) ガラス成形体および結晶化ガラス成形体の製造方法
JP2001064028A (ja) フラットパネルディスプレイ用強化ガラス基板
KR100683834B1 (ko) 전기로 제강분진을 이용한 결정화유리 제조방법
CN102432173A (zh) 具有超低膨胀软化温度的磷酸盐封接玻璃及其制备方法
CN110803868A (zh) 一种透辉石增强云母基可加工微晶玻璃及其制备方法
JPS59203736A (ja) 結晶化ガラス

Legal Events

Date Code Title Description
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication