JP3192013B2 - UV transparent glass - Google Patents
UV transparent glassInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、読み出し専用記録半導
体（以下、ＥＰ−ＲＯＭという）用のアルミナセラミッ
クパッケージにおいて紫外線透過用窓として好適に用い
ることができる紫外線透過ガラスに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultraviolet transmitting glass which can be suitably used as an ultraviolet transmitting window in an alumina ceramic package for a read-only recording semiconductor (hereinafter referred to as EP-ROM).
【０００２】[0002]
【従来の技術】アルミナセラミックスは、紫外線照射に
よるプログラムのメモリ消去が可能であるＥＰ−ＲＯＭ
用の支持体であるパッケージとして用いられ、これに
は、紫外線照射用のガラス窓が取り付けられている。2. Description of the Related Art Alumina ceramic is an EP-ROM capable of erasing a program memory by ultraviolet irradiation.
For use as a package, which is provided with a glass window for ultraviolet irradiation.
【０００３】この種のガラス窓は、通常、紫外線透過率
が波長２５４ｎｍの紫外線に対しガラス肉厚１ｍｍにて
７０％以上の透過率を有し、しかも、支持体に対するシ
ール性との関係から熱膨張係数が０℃〜３００℃の温度
範囲で４８×１０ -7 ／℃〜５８×１０-7／℃であること
及び化学的耐久性に優れていることが要求されている。A glass window of this kind usually has a transmittance of 70% or more with respect to ultraviolet rays having a wavelength of 254 nm at a glass wall thickness of 1 mm. It is required that the coefficient of expansion be 48 × 10 −7 / ° C. to 58 × 10 −7 / ° C. in a temperature range of 0 ° C. to 300 ° C. and that it be excellent in chemical durability.
【０００４】かかるガラスとして、重量％表示で ＳｉＯ2 ６１〜６７％ Ａｌ2 Ｏ3 ５〜 ８％ Ｂ2 Ｏ3 ２０〜２５％ ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ ０〜 ２％ Ｌｉ2 Ｏ＋Ｎａ2 Ｏ＋Ｋ2 Ｏ ７〜 ９％ Ｆ ０〜 ２％ からなるガラスが知られている。As such a glass, SiO 2 61-67% Al 2 O 3 5-8% B 2 O 3 20-25% by weight% MgO + CaO + SrO 0-2% Li 2 O + Na 2 O + K 2 O 7-9% F Glass consisting of 0-2% is known.
【０００５】しかし、このガラスは、以下に述べるよう
に、気泡を少なくすることが難しく、歩留りが低いとい
う課題があった。[0005] However, this glass is as described below.
In addition, there was a problem that it was difficult to reduce bubbles and the yield was low.
【０００６】すなわち、従来よりガラスに不純物として
混入している鉄分がガラスの紫外線吸収を増大させるこ
とが知られている。これは、Ｆｅ3+が紫外線域に強い吸
収力をもつことによる。このため、ガラスの紫外線吸収
を減少させるには、鉄分の混入を減少させるほか、ガラ
スを還元することによりＦｅ3+をＦｅ2+に変えることが
必要になる。That is, it has been known that iron which has been mixed in glass as an impurity increases the ultraviolet absorption of glass. This is because Fe 3+ has a strong absorbing power in the ultraviolet region . For this reason, in order to reduce the UV absorption of the glass, in addition to reducing the contamination of iron, it is necessary to change the Fe 3+ to Fe 2+ by reducing the glass.
【０００７】この際、ガラスを還元状態にするために
は、従来からバッチ中にサッカロースやカーボン粉末、
金属アルミニウム、金属シリコンなどの還元剤を加える
ことが行われてきている。At this time, in order to bring the glass into a reduced state, saccharose, carbon powder,
It has been practiced to add a reducing agent such as metallic aluminum and metallic silicon.
【０００８】しかし、これらの還元剤を用いて上記ガラ
スの溶融を行うと、還元剤とバッチとの反応により気泡
が発生し、この気泡が製品としてのガラスに残存する。However, when the above glass is melted by using these reducing agents, bubbles are generated by the reaction between the reducing agent and the batch, and the bubbles remain in the glass as a product.
【０００９】このような気泡を除去しようとして溶融時
間を長くすると、還元剤の効果が次第に損なわれ、ガラ
スの還元状態が維持できなくなり、紫外線の透過率が低
下する。また、溶解温度を上昇させると、炉材の選定
等、工業的生産に困難をきたす問題がある。[0009] If the melting time is lengthened to remove such bubbles, the effect of the reducing agent is gradually impaired, the reduced state of the glass cannot be maintained, and the transmittance of ultraviolet rays decreases. Further, when the melting temperature is increased, there is a problem that industrial production becomes difficult such as selection of furnace materials.
【００１０】[0010]
【発明が解決しようとする課題】本発明は従来の技術が
有していた上記課題を解消し、紫外線透過率、化学的耐
久性に優れ、残存する気泡の少ない紫外線透過ガラスの
提供を目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems of the prior art and to provide an ultraviolet transmitting glass which is excellent in ultraviolet transmittance and chemical durability and has few residual bubbles. I do.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明は、実質的に重量
％表示で ＳｉＯ2 ５４．７〜６０％ Ａｌ2 Ｏ3 ９〜１２％ Ｂ2 Ｏ3 ２０〜２７％ ＭｇＯ ０〜 ３％ ＣａＯ ０〜 ３％ ＭｇＯ＋ＣａＯ １〜 ３％ Ｌｉ2 Ｏ ０〜 ９％ Ｎａ2 Ｏ ０〜 ９％ Ｋ2 Ｏ ０〜 ９％ Ｌｉ2 Ｏ＋Ｎａ2 Ｏ＋Ｋ2 Ｏ ５〜 ９％ Ｆ ０〜 １％ Ｃｌ ０．１〜０．５％ からなり、０℃〜３００℃の温度範囲で４８×１０ -7 ／
℃〜５８×１０-7／℃の熱膨張係数を有し、かつ、肉厚
１ｍｍにおける波長２５４ｎｍの紫外線の透過率が７０
％以上である紫外線透過ガラスを提供する。The present invention SUMMARY OF] is, SiO 2 54.7 to 60% by substantially wt% display Al 2 O 3 9~12% B 2 O 3 20~27% MgO 0~ 3% CaO 0~ 3% MgO + CaO 1~ 3 % Li 2 O 0~ 9% Na 2 O 0~ 9% K 2 O 0~ 9% Li 2 O + Na 2 O + K 2 O 5~ 9% F 0~ 1% Cl 0.1 ~ 0.5%, and 48 × 10 -7 /
C.- 58.times.10.sup.- 7 / .degree. C. and a transmittance of ultraviolet light having a wavelength of 254 nm at a thickness of 1 mm of 70 mm .
% UV transparent glass.
【００１２】次に、本発明の紫外線透過ガラスの組成限
定理由について説明する。ＳｉＯ2 ＞６０％ではガラス
の溶融性が低下し、紫外線透過率が低下したり、残存す
る気泡が増加する。ＳｉＯ2 ＜５４．７％ではガラスの
化学的耐久性が低下する。好ましくはＳｉＯ 2 ≧５５％
である。 Next, the reasons for limiting the composition of the ultraviolet transmitting glass of the present invention will be described. When SiO 2 > 60%, the melting property of the glass decreases, the ultraviolet transmittance decreases, and the number of remaining bubbles increases. If SiO 2 < 54.7 %, the chemical durability of the glass decreases. Preferably SiO 2 ≧ 55%
It is.
【００１３】Ａｌ2 Ｏ3 ＞１２％ではガラスの溶融性が
低下し、紫外線透過率が低下したり、残存する気泡が増
加する。Ａｌ2 Ｏ3 ＜９％ではガラスの紫外線透過率が
低下するとともに、化学的耐久性が低下する。When Al 2 O 3 > 12%, the melting property of the glass decreases, the ultraviolet transmittance decreases, and the number of remaining bubbles increases. When Al 2 O 3 <9%, the ultraviolet transmittance of the glass decreases and the chemical durability decreases.
【００１４】Ｂ2 Ｏ3 ＞２７％ではガラスの化学的耐久
性が低下する。Ｂ2 Ｏ3 ＜２０％ではガラスの溶融性が
低下し、紫外線透過率が減少するとともに、残存する気
泡が増加する。When B 2 O 3 > 27%, the chemical durability of the glass decreases. When B 2 O 3 is less than 20%, the melting property of the glass is reduced, the ultraviolet transmittance is reduced, and the remaining bubbles are increased.
【００１５】ＭｇＯ、ＣａＯは単独使用または併用され
る。ＭｇＯ＋ＣａＯ＞３％ではガラスが結晶を生じやす
い。ＭｇＯ＋ＣａＯ＜１％ではガラスの化学的耐久性が
低下する。MgO and CaO may be used alone or in combination. When MgO + CaO> 3%, the glass tends to form crystals. If MgO + CaO <1%, the chemical durability of the glass decreases.
【００１６】Ｌｉ2 Ｏ、Ｎａ2 Ｏ、Ｋ2 Ｏは単独使用ま
たは併用される。Ｌｉ2 Ｏ＋Ｎａ2Ｏ＋Ｋ2 Ｏ＞９％で
はガラスの化学的耐久性が低下し、紫外線透過率が低下
するとともに、熱膨張係数が大きくなりすぎる。Ｌｉ2
Ｏ＋Ｎａ2 Ｏ＋Ｋ2 Ｏ＜５％ではガラスの溶解性が低下
し、紫外線透過率が低下したり残存する気泡が増加し、
かつ熱膨張係数が小さくなりすぎる。Li 2 O, Na 2 O and K 2 O are used alone or in combination. When Li 2 O + Na 2 O + K 2 O> 9%, the chemical durability of the glass is reduced, the ultraviolet transmittance is reduced, and the thermal expansion coefficient is too large. Li 2
When O + Na 2 O + K 2 O <5%, the solubility of the glass decreases, the ultraviolet transmittance decreases, and the number of remaining bubbles increases.
And the coefficient of thermal expansion is too small.
【００１７】Ｆ＞１％ではガラスの熱膨張係数が大きく
なり、紫外線透過率が低下する。When F> 1%, the thermal expansion coefficient of the glass increases, and the ultraviolet transmittance decreases.
【００１８】Ｃｌ＜０．１％では溶融性が悪くなり、紫
外線透過率が低下したり残存する気泡が増加する。Ｃｌ
＞０．５％でも、残存する気泡が増加する。Ｃｌの原料
としては、ＮａＣｌ、ＫＣｌ等が使用される。If Cl <0.1%, the meltability deteriorates, and the ultraviolet ray transmittance decreases and the number of remaining bubbles increases. Cl
Even with> 0.5%, the remaining air bubbles increase. As a Cl raw material, NaCl, KCl, or the like is used.
【００１９】本発明によるガラスは、例えば次のように
して製造される。目標組成になるように各原料を調合す
る。ついでこれを溶融炉に連続的に供給し、１４５０〜
１５５０℃に加熱して溶融しガラス化する。次いでこの
溶融ガラスをロールアウト法等により所定の厚さのガラ
スを製造する。The glass according to the present invention is produced, for example, as follows. Mix each raw material to achieve the target composition. Then, this was continuously supplied to the melting furnace, and 1450-
Heat to 1550 ° C to melt and vitrify. Next, a glass having a predetermined thickness is manufactured from the molten glass by a roll-out method or the like.
【００２０】[0020]
【実施例】表１の実施例（例１〜４）と比較例（例５〜
７）のガラス試料は、次のようにして製造した。EXAMPLES Examples shown in Table 1 (Examples 1 to 4) and Comparative Examples (Examples 5 to 5)
The glass sample of 7) was manufactured as follows.
【００２１】すなわち、表１に示す組成（単位；重量
％）になるように調合したバッチを白金ルツボに入れ、
電気炉にて１５５０℃で約４時間溶融した。溶融に際し
ては、還元剤としてサッカロースを０．４％添加した。
前記調合に用いた原料は、ガラス中の鉄分が５０ｐｐｍ
以下となるように選定した。溶融後、鉄板上に流し出
し、板状試料を得た。この板状試料を研磨により１ｍｍ
厚とし、波長２５４ｎｍの紫外線透過率（単位；％）を
測定した。また、板状試料を熱加工して４ｍｍＤ×１０
０ｍｍＬの棒状サンプルを作製し、熱膨張係数（単位；
×10-7／℃）を測定した。これらの結果を表１に記載し
た。That is, a batch prepared so as to have a composition (unit;% by weight) shown in Table 1 was placed in a platinum crucible,
Melting was performed at 1550 ° C. for about 4 hours in an electric furnace. At the time of melting, 0.4% of saccharose was added as a reducing agent.
The raw material used in the preparation was such that the iron content in the glass was 50 ppm.
The following was selected. After melting, it was poured on an iron plate to obtain a plate-like sample. This plate-like sample was polished to 1 mm
The thickness was determined, and the transmittance of ultraviolet rays at a wavelength of 254 nm (unit:%) was measured. Further, the plate-shaped sample was thermally processed to obtain 4 mmD × 10
A rod-shaped sample of 0 mmL was prepared, and the coefficient of thermal expansion (unit;
× 10 -7 / ° C). Table 1 shows the results.
【００２２】また、板状試料より面積が５０ｍｍ2 で厚
さが５ｍｍ程度のサンプルを切り出し、その両面を鏡面
に仕上げ、目視にて残存する気泡を数えあげた。この場
合、気泡の数が１０個以上認められたものは気泡不良と
して×印を、１０個未満のものは気泡良として○印を表
１に記載した。Further, a sample having an area of about 50 mm 2 and a thickness of about 5 mm was cut out from the plate-like sample, and both sides thereof were mirror-finished, and the remaining air bubbles were visually counted. In this case, those having 10 or more air bubbles are indicated in Table 1 by X as poor air bubbles, and those having less than 10 air bubbles are indicated by O as good air bubbles.
【００２３】化学的耐久性は、ＪＩＳ法（Ｒ−３５０
２）に準拠し、蒸留水に対するアルカリの溶出量（単
位；ｍｇ）をもって評価した。その結果も表１に記載し
た。この場合、数値が小さい方が望ましく、１ｍｇ以上
となると本用途に不適となる。The chemical durability is measured by the JIS method (R-350).
Based on 2), the evaluation was made based on the amount of alkali eluted with distilled water (unit: mg). The results are also shown in Table 1. In this case, a smaller numerical value is desirable, and if it is 1 mg or more, it is unsuitable for the present application.
【００２４】表１からわかるとおり、本発明によるガラ
スは、残存する気泡が少なく、紫外線透過率及び化学的
耐久性に優れていた。As can be seen from Table 1, the glass according to the present invention has few residual air bubbles and was excellent in ultraviolet transmittance and chemical durability.
【００２５】[0025]
【表１】 [Table 1]
【００２６】[0026]
【発明の効果】以上述べたように、本発明によるガラス
は、残存する気泡が少なく、紫外線透過率及び化学的耐
久性に優れる。したがって、ＥＰ−ＲＯＭにおける紫外
線透過用窓として好適に用いることができる。As described above, according to the present invention, the glass according to the present invention, air bubbles remaining less, excellent ultraviolet transmittance及beauty-chemical durability. Therefore, it can be suitably used as ultraviolet transmitting window which definitive in EP-RO M.
Claims (1)
℃〜５８×１０-7／℃の熱膨張係数を有し、かつ、肉厚
１ｍｍにおける波長２５４ｎｍの紫外線の透過率が７０
％以上である紫外線透過ガラス。1. A substantially SiO 2 54.7 ~60% Al 2 O 3 9~12% B 2 O 3 20~27% MgO 0~ 3% CaO 0~ 3% MgO + CaO 1~ 3 in weight percentage % Li 2 O 0-9% Na 2 O 0-9% K 2 O 0-9% Li 2 O + Na 2 O + K 2 O 5-9% F 0-1% Cl 0.1-0.5% 48 × 10 −7 in the temperature range of 0 ° C. to 300 ° C. /
C.- 58.times.10.sup.- 7 / .degree. C. and a transmittance of ultraviolet light having a wavelength of 254 nm at a thickness of 1 mm of 70 mm .
% UV-transmitting glass.
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Cited By (2)
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1992
- 1992-11-13 JP JP32868192A patent/JP3192013B2/en not_active Expired - Fee Related
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