本發(fā)明涉及一種無鉛高體電阻率低溫封接玻璃,所述低溫封接玻璃應用于通訊、測量、傳輸、顯示等領域所使用的儀器儀表或電子元器件的制造中,屬于封接材料
技術領域:
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背景技術:
:相比于有機封接材料,封接玻璃耐久、牢固,在所封接的儀器儀表或者電子元器件的使用中,耐高溫。同時,與對有機封接材料的要求相同,也需要封接玻璃無毒、絕緣、耐候。作為玻璃材料,封接玻璃在封接儀器儀表或者電子元器件的過程中,封接溫度要比有機封接材料高,為了避免損壞被封接儀器儀表或者電子元器件,封接溫度應該控制在400~600℃之間,最高不超過700℃,當然,封接玻璃的封接溫度越低越好。封接玻璃的封接溫度也就是液態(tài)化溫度,封接溫度高于玻璃的軟化溫度,軟化溫度高于轉變溫度。美國專利第5021366號公開了一種無氟磷酸鹽玻璃,玻璃各組分的摩爾百分配比為:p2o530~36%,zro210~33%,r2o15~25%,ro15~25%,另外還含有氧化鋁、氧化錫、氧化鉛等組分。該玻璃的軟化溫度為400~430℃,可見,作為封接材料,該玻璃的封接溫度勢必過高。另外,該玻璃含鉛;較大比例的堿金屬氧化物組分也使得該玻璃的絕緣性下降。美國專利第6306783號公開了一種封接玻璃,玻璃各組分的摩爾百分配比為:sno30~80%,b2o35~60%,p2o55~24%,zno0~25%,wo33~20%,moo33~5%,tio20~15%,zro20~15%,cuo0~10%,r2o2~35%,該玻璃的轉變溫度為280~380℃,封接溫度為450~500℃,流動半徑為22~26mm。不過,該玻璃依然含有堿金屬氧化物組分。當然,封接溫度如果能進一步降低則更為理想。日本專利第h7-69672號公開了一種封接玻璃,玻璃各組分的摩爾百分配比為:p2o525~50%,sno30~70%,zno0~25%,在此基礎上添加適量的b2o3、wo3、li2o等,sno/zno大于5:1,該玻璃的封接溫度為350~450℃,采用填充劑來降低玻璃的膨脹系數(shù)。不過,填充劑的加入影響到玻璃封接時的流動性和封接的氣密性。再有,該玻璃依然含有堿金屬氧化物組分;同時,還希望能夠進一步降低封接溫度。中國專利201010190237.2提出了一種無鉛低熔電子顯示器封接玻璃及其制備方法,該玻璃各組分的質量百分配比為:zno10~45wt%,p2o510~45wt%,v2o55~35wt%,b2o31~10wt%,al2o31~10wt%,fe2o31~10wt%,玻璃的軟化溫度為300~360℃。然而,該封接玻璃含有較大比例的有毒的v2o5;所述制備方法在熔制過程中易起泡,污染生產(chǎn)環(huán)境,且降低原料利用率。再有,封接溫度有待進一步降低。所述各項現(xiàn)有技術都屬于磷酸鹽系統(tǒng)玻璃,化學穩(wěn)定性勢必較差,如不耐潮,降低了封接效果。技術實現(xiàn)要素:為了獲得一種無鉛磷酸鹽玻璃,作為封接材料,具有更低的封接溫度,更高的體電阻率和化學穩(wěn)定性,我們發(fā)明了一種無鉛高體電阻率低溫封接玻璃。本發(fā)明之無鉛高體電阻率低溫封接玻璃其特征在于,各組分的重量百分配比為:p2o520~40%,b2o35~20%,snf230~50%,sno5~20%,tio25~20%;封接溫度為280~400℃,體電阻率rv為780~910mω。從本發(fā)明的配比看,本發(fā)明屬于一種無鉛磷酸鹽玻璃。本發(fā)明控制b2o3的含量在5~20%這樣一個較小的范圍內,在利用b2o3調節(jié)封接玻璃的熱膨脹系數(shù)同時,避免因引入過多的b2o3從而引起封接玻璃軟化溫度的明顯升高,進而導致封接溫度隨之升高。本發(fā)明引入很大比例的snf2,旨在替代r2o提高封接玻璃的體電阻率,同時保持封接玻璃的低軟化溫度;將snf2的重量百分數(shù)控制在50%以內,避免引入過多的snf2而導致封接玻璃化學穩(wěn)定性的下降。本發(fā)明引入sno和tio2為的是提高封接玻璃的化學穩(wěn)定性;將二者的含量控制在20%以內,防止封接玻璃的軟化溫度的提高。本發(fā)明之無鉛高體電阻率低溫封接玻璃的熱膨脹系數(shù)在95~150×10-7/℃范圍內;軟化溫度tf在86~196℃范圍內,封接溫度在280~400℃范圍內,而現(xiàn)有技術的封接溫度基本上在400℃以上;體電阻率rv在780~910mω范圍內,能夠滿足電子元器件的低溫封接要求;具有良好的化學穩(wěn)定性,根據(jù)國家標準sjt11035-1996,該封接玻璃的抗水化學穩(wěn)定性達到1級。本發(fā)明之無鉛高體電阻率低溫封接玻璃可用于各種玻璃、陶瓷、金屬零部件之間的封接。附圖說明圖1是本發(fā)明的一個實例的熱膨脹曲線圖,該圖同時作為摘要附圖。從該附圖可看出本發(fā)明之無鉛高體電阻率低溫封接玻璃的轉變溫度tg和軟化溫度tf最低分別達到73℃和86℃,也就決定了本發(fā)明之封接玻璃的最低封接溫度能夠達到280℃。具體實施方式根據(jù)下表給出的本發(fā)明之無鉛高體電阻率低溫封接玻璃6組重量百分配比,制備6個封接玻璃樣品,由此進一步說明本發(fā)明。按照一組的重量百分配比稱量各組分,混合后倒入剛玉坩堝內,再放入硅碳棒電爐中在550~750℃的溫度下加熱0.5~1小時,將得到的玻璃液澆鑄成型,在退火爐中在100~200℃溫度下退火1小時,之后隨爐冷卻,得到一個封接玻璃樣品。使用膨脹系數(shù)測量儀測量所得封接玻璃樣品的熱膨脹系數(shù)α(×10-7/℃)、轉變溫度tg(℃)和軟化溫度tf(℃),繼續(xù)加熱使之液態(tài)化,當熔融的樣品的流動半徑達到22~26mm時,得到樣品的封接溫度;使用超高電阻微電流測量儀測量所得封接玻璃樣品的體電阻率rv(mω)。各項測量結果列于下表之中。123456p2o5303025403520b2o31515102055snf2404535304550sno105205105tio255105520α(×10-7/℃)15014313111710395tg(℃)7395105140158173tf(℃)86111130157169196封接溫度(℃)280305330360375400rv(mω)850780900800910840當前第1頁12