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JP5953537B2 - Low softening point glass powder - Google Patents
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Description

本発明は、電子部品の封着に用いられるガラス粉末に関するものである。 The present invention relates to a glass powder used for sealing electronic parts.

近年、様々な電子部品の製造工程で、ガラス粉末含有するペーストなどを用いた封着が行われている。封着は、主にガスや湿気から電子部品を防護するため、電子部品を保護部材でカバーして、ガラス粉末を含有するペーストなどを用いてシールするもので、電子部品の安定作動のために重要な工程となっている。   In recent years, sealing using a paste containing glass powder has been performed in various electronic component manufacturing processes. Sealing is mainly to protect electronic parts from gas and moisture, so that the electronic parts are covered with a protective member and sealed with a paste containing glass powder for stable operation of the electronic parts. It is an important process.

封着に用いられるガラス粉末に対しては、封着される電子部品の劣化を防止するために、低温で溶融すること、具体的には、軟化点が600℃以下であることが望まれている。現在、このような低軟化点ガラス粉末として、酸化鉛を含有したガラス粉末が使用されている。 For glass powder used for sealing, in order to prevent deterioration of electronic components to be sealed, it is desired that the glass powder is melted at a low temperature, specifically, the softening point is 600 ° C. or less. Yes. Currently, glass powder containing lead oxide is used as such a low softening point glass powder.

しかし、近年、鉛の有する毒性が問題となっている。鉛は、人体に摂取されると排出されにくく、体内に蓄積する傾向を有している。多量に摂取した際には、鉛中毒を引き起こすことも知られている。また、廃棄された電子部品から、酸性雨によって鉛が溶出し、地下に浸透し、土壌汚染や地下水汚染を引き起こすことも指摘されている。このため、環境規制等が適用されることが多く、欧州においては、電子部材への鉛の使用が規制されている状況である。このような背景から、鉛を使用しない組成で、低温で封着可能な低軟化点ガラス粉末の開発が強く求められている。   In recent years, however, the toxicity of lead has become a problem. Lead is less likely to be excreted when ingested by the human body and tends to accumulate in the body. It is also known to cause lead poisoning when ingested in large amounts. In addition, it has been pointed out that lead from the discarded electronic components is eluted by acid rain and penetrates underground, causing soil contamination and groundwater contamination. For this reason, environmental regulations are often applied, and in Europe, the use of lead in electronic components is regulated. Against this background, development of a low softening point glass powder that can be sealed at a low temperature with a lead-free composition is strongly demanded.

加えて、軟化点が低くても、温度変化によって急激に粘性が変化するガラス粉末材料を用いる場合は、封着工程において作業性のよい粘性範囲に制御するため、厳密な温度コントロールが必要となっているのである。   In addition, when using a glass powder material whose viscosity changes rapidly due to temperature changes even when the softening point is low, strict temperature control is required to control the viscosity range with good workability in the sealing process. -ing

このような封着用に用いられるところの、実用的な無鉛低軟化点ガラス粉末材料として、ビスマス系ガラス(特許文献1、2)やバナジウム系ガラス(特許文献3、4)が提案されているが、実用化されているBi−B系ガラス、Bi−ZnO−B系ガラス及びV−BaO−ZnO−B系ガラスは、軟化点とガラス転移温度の差が20℃から80℃程度であって、温度変化によって急激に粘性が変化する材料であった。また、比較的粘性変化が緩やかとされているPbO−B−SiOのような鉛ホウケイ酸系ガラスにおいても、軟化点とガラス転移温度の差が80℃から100℃であり、この差が100℃を超えるように調整された組成においては、軟化点が600℃を超えるため、使用される用途が限定されてしまうのである(特許文献5)。 Bismuth glass (Patent Documents 1 and 2) and vanadium glass (Patent Documents 3 and 4) have been proposed as practical lead-free low softening point glass powder materials used for such sealing. Bi 2 O 3 —B 2 O 3 glass, Bi 2 O 3 —ZnO—B 2 O 3 glass and V 2 O 5 —BaO—ZnO—B 2 O 3 glass that have been put into practical use are softened. The difference between the point and the glass transition temperature is about 20 ° C. to 80 ° C., and the material has a viscosity that suddenly changes due to temperature change. Further, even in lead borosilicate glass such as PbO—B 2 O 3 —SiO 2 that has a relatively slow viscosity change, the difference between the softening point and the glass transition temperature is 80 ° C. to 100 ° C. In the composition adjusted so that a difference exceeds 100 degreeC, since the softening point exceeds 600 degreeC, the use used will be limited (patent document 5).

次に、封着ガラスの熱膨張係数については、低膨張セラミックフィラーなどの添加により、低く抑えることが可能であるが、セラミックフィラーを添加することにより、軟化点の上昇や軟化流動の不均一性など、熱物性に影響を及ぼすため、多量に添加することができない。そこで、ガラス粉末の熱膨張係数は、100×10−7以下、さらには80×10−7以下であることが望まれている。 Next, the thermal expansion coefficient of the sealing glass can be kept low by adding a low expansion ceramic filler or the like, but by adding a ceramic filler, the softening point is increased and the softening flow is not uniform. Since it affects the thermophysical properties, it cannot be added in large quantities. Therefore, it is desired that the thermal expansion coefficient of the glass powder is 100 × 10 −7 or less, and further 80 × 10 −7 or less.

また、ガラスフリットの粒子径が小さい場合、粉末の表面積が大きくなって凝集を引き起こしやすくなる。このような凝集は、製造工程内においてブリッジング現象(粉末同士が凝集し、搬送経路として用いる管が閉塞してしまう現象)を引き起こす原因となる。一方、平均粒子径が大きすぎると、粒子の熱伝導性にムラが生じ軟化流動の不均一性を引き起こしやすい。   In addition, when the particle size of the glass frit is small, the surface area of the powder is increased and aggregation is likely to occur. Such agglomeration causes a bridging phenomenon (a phenomenon in which powders agglomerate and a tube used as a conveyance path is blocked) in the manufacturing process. On the other hand, if the average particle size is too large, the thermal conductivity of the particles becomes uneven, which tends to cause non-uniformity of the softening flow.

特許第3172592号公報Japanese Patent No. 3172592 特許第4766444号公報Japanese Patent No. 4766444 特許第4299021号公報Japanese Patent No. 4299021 特開平8−59295号公報JP-A-8-59295 特開平5−282951号公報JP-A-5-282951

まず、ガラス転移温度と軟化点について説明する。ガラスは加熱されて融点以上の温度になると液体になる。逆に、高温の溶けた状態から、ガラス融液をゆっくりと冷却すると、原子や分子が規則的に配列して結晶化が起こるが、ガラス融液を比較的速く冷却する場合には、粘性が高いことから、融点に達しても原子や分子の配列が起こりにくく、結果として結晶になることなく液体のまま冷却される。この状態は、過冷却液体と呼ばれる。液体の冷却が進むと粘度は増大し、さらに冷却が進むと固体状態になる。この温度が、ガラス転移温度 (Tg) と呼ばれるものである。 First, the glass transition temperature and the softening point will be described. Glass becomes liquid when heated to a temperature above its melting point. Conversely, when the glass melt is slowly cooled from a molten state at high temperatures, atoms and molecules are regularly arranged and crystallization occurs. However, when the glass melt is cooled relatively quickly, the viscosity is low. Since it is high, the arrangement of atoms and molecules hardly occurs even when the melting point is reached, and as a result, the liquid is cooled without being crystallized. This state is called supercooled liquid. As the liquid cools, the viscosity increases, and as the liquid cools, it becomes a solid state. This temperature is called the glass transition temperature (Tg).

このようにガラス転移温度は、過冷却液体がガラス状態に変わる温度で、一般的には熱膨張曲線の解析から求められる。すなわち、低温の固体状態での熱膨張率曲線の接線と、高温の過冷却液体での熱膨張率曲線の接線とを、それぞれ外挿し、それらが交わる温度が、ガラス転移温度として求められる。この温度は、粘性係数でいうと、約1013〜1014poiseに相当することから、粘度測定からガラス転移温度を求めることもできる。 As described above, the glass transition temperature is a temperature at which the supercooled liquid changes to a glass state, and is generally obtained from analysis of a thermal expansion curve. That is, the tangent of the thermal expansion coefficient curve in the low-temperature solid state and the tangent of the thermal expansion coefficient curve in the high-temperature supercooled liquid are extrapolated, and the temperature at which they intersect is obtained as the glass transition temperature. Since this temperature corresponds to about 10 13 to 10 14 poise in terms of viscosity coefficient, the glass transition temperature can also be obtained from viscosity measurement.

一方、軟化点(Ts)は、ガラスが自重で顕著に軟らかくなり変形をし始める温度であり、粘性係数が約10〜10poiseに相当する温度とみなされていて、同じく粘度測定から求めることができる。 On the other hand, the softening point (Ts) is a temperature at which the glass becomes significantly soft due to its own weight and starts to deform, and the viscosity coefficient is considered to be a temperature corresponding to about 10 7 to 10 8 poise, and is also obtained from viscosity measurement. be able to.

ガラス転移温度および軟化点は、より簡便には、示差熱分析法(DTA)を用いる方法で求めることができる。DTAとは、試料と基準物質の温度差を検知する手法で、温度変化に伴い、試料が融解したり、反応したりした場合に、基準物質との温度差が変化するため、これを検出するものである。一般に、ガラス材料の示差熱分析を行うと、低温側から高温側に昇温していくときに、ガラス転移温度に相当する第一の吸熱ピーク、ガラス軟化点に相当する第二の吸熱ピーク及び結晶化温度に対応する第一の発熱ピークが現れる。これらピークに対応する温度から、ガラス転移温度及び軟化点を求めることができるのである。 More simply, the glass transition temperature and the softening point can be obtained by a method using differential thermal analysis (DTA). DTA is a technique for detecting the temperature difference between a sample and a reference material. When the sample melts or reacts as the temperature changes, the temperature difference from the reference material changes, and this is detected. Is. In general, when performing differential thermal analysis of a glass material, when the temperature is increased from the low temperature side to the high temperature side, a first endothermic peak corresponding to the glass transition temperature, a second endothermic peak corresponding to the glass softening point, and A first exothermic peak corresponding to the crystallization temperature appears. From the temperature corresponding to these peaks, the glass transition temperature and the softening point can be determined.

そして、これらの温度と粘性係数の関係からわかるように、軟化点Tsとガラス転移温度Tgとの温度差が大きいほど、粘性変化は緩やかであり、そのようなガラス粉末を封着に用いることができれば、封着工程において温度制御を厳密に行う必要がなくなり、封着工程の作業性が改善されることになる。 As can be seen from the relationship between these temperatures and the viscosity coefficient, the larger the temperature difference between the softening point Ts and the glass transition temperature Tg, the slower the viscosity change, and such glass powder can be used for sealing. If possible, it is not necessary to strictly control the temperature in the sealing process, and the workability of the sealing process is improved.

本発明の目的は、このような課題に鑑み、封止材料に好適な粘性及び粘性制御性を有するガラス粉末を提供するものであり、より具体的には、軟化点が600℃以下であって、かつ、軟化点とガラス転移温度との温度差が100℃以上であって、温度変化に対して粘性が緩やかに変化し、さらに、30〜250℃の温度範囲における平均熱膨張係数が80x10−7/℃以下となる低軟化点ガラス粉末を提供するものである。 In view of such problems, an object of the present invention is to provide a glass powder having viscosity and viscosity controllability suitable for a sealing material. More specifically, the softening point is 600 ° C. or less. In addition, the temperature difference between the softening point and the glass transition temperature is 100 ° C. or more, the viscosity changes gradually with respect to the temperature change, and the average thermal expansion coefficient in the temperature range of 30 to 250 ° C. is 80 × 10 − The present invention provides a glass powder having a low softening point of 7 / ° C. or lower.

上記目的を達成するため本発明は、V、B、SiO及びLiOを含有し、その含有量を重量%で表したとき、Vが24〜48wt%、Bが20〜28wt%、SiOが5〜14wt%、LiOが1〜7wt%の範囲であって、これら4成分の含有量の合計が50wt%以上75wt%以下であり、かつ、平均粒径が0.5〜10μmの範囲にあるガラス粉末である。 In order to achieve the above object, the present invention contains V 2 O 5 , B 2 O 3 , SiO 2 and Li 2 O, and when the content is expressed by weight%, V 2 O 5 is 24 to 48 wt%. , B 2 O 3 is 20~28wt%, SiO 2 is 5~14wt%, a range Li 2 O is 1~7wt%, the total content of these four components be 50wt% or less than 75 wt% And it is a glass powder whose average particle diameter exists in the range of 0.5-10 micrometers.

ここで、Vはガラスの骨格を形成する成分であり、低融点及び熱的安定性を達成するために重要な成分である。最適な含有量は24〜48wt%の範囲である。含有量が24wt%未満ではガラス溶融中に結晶を析出しやすくなるため、ガラス化が困難となる。48wt%を越えてもガラス溶融中に結晶を析出しやすく、ガラス化が困難となるからである。 Here, V 2 O 5 is a component that forms a glass skeleton, and is an important component for achieving a low melting point and thermal stability. The optimum content is in the range of 24-48 wt%. If the content is less than 24 wt%, crystals are likely to precipitate during glass melting, and vitrification becomes difficult. This is because even if it exceeds 48 wt%, crystals are likely to precipitate during glass melting, and vitrification becomes difficult.

は、本発明において低融点性と低膨張率化を達成するために必須の成分であり、20〜28wt%含有させることが好ましい。28wt%を超えるとガラス化が困難となり、20wt%未満ではガラス溶融中に結晶を析出しやすくなり、ガラス化が困難となるからである。 B 2 O 3 is an essential component for achieving low melting point and low expansion coefficient in the present invention, and is preferably contained in an amount of 20 to 28 wt%. If it exceeds 28 wt%, vitrification becomes difficult, and if it is less than 20 wt%, crystals tend to precipitate during glass melting, and vitrification becomes difficult.

SiOは、ガラスの結晶化傾向を抑制し、ガラスを安定化させ、膨張係数を低下させる成分であって、必須成分である。最適な含有量は5〜14wt%である。SiOが5wt%未満では、ガラス溶融中に結晶を析出しやすくなり、ガラス化が困難となる。14wt%を超えると、軟化点とガラス転移温度の温度差を100℃以上にすることができなくなるからである。 SiO 2 is a component that suppresses the crystallization tendency of glass, stabilizes the glass, and lowers the expansion coefficient, and is an essential component. The optimum content is 5-14 wt%. When SiO 2 is less than 5 wt%, crystals tend to precipitate during glass melting, and vitrification becomes difficult. This is because if it exceeds 14 wt%, the temperature difference between the softening point and the glass transition temperature cannot be made 100 ° C. or more.

LiOは、軟化点を低下させ、温度変化による粘度変化を緩やかにする成分であり、必須成分である。適切な範囲で添加することにより、ガラスを安定化させ、結晶化傾向を抑制する効果を持っているのである。本発明においては、LiOの含有量が1wt%未満では添加の効果が小さく、軟化点とガラス転移温度の温度差を100℃以上にすることができない。LiOの含有量が7wt%を超えると、ガラスの分相を引き起こし、安定なガラスを得ることができなくなる。 Li 2 O is a component that lowers the softening point and moderates a viscosity change due to a temperature change, and is an essential component. By adding in an appropriate range, the glass is stabilized and has an effect of suppressing the crystallization tendency. In the present invention, when the content of Li 2 O is less than 1 wt%, the effect of addition is small, and the temperature difference between the softening point and the glass transition temperature cannot be made 100 ° C. or more. When the content of Li 2 O exceeds 7 wt%, glass phase separation occurs, and stable glass cannot be obtained.

本発明において必須成分であるところの前記4成分の含有量の合計としては、少なくとも50wt%以上を含有するが、75wt%以下であることが望ましい。そして、ZnO、Al、MgO、CaO、SrOからなる群より選ばれる2種以上を25wt%以上含有させることにより、ガラスをより安定化させ、結晶の析出を抑制することができるからである。すなわち、これらZnO等の5成分は、LiOの添加によって引き起こされやすくなるガラスの分相を抑制する効果が大きく、より安定的にガラスを得ることが可能となるのである。ここで、これら成分を1種だけ添加するのでは、その成分の添加量が多くなりすぎ、ガラスを不安定にしてしまう傾向がある。また、より低い膨張係数を実現するためには、ZnOおよびAlを添加することが好ましい。 The total content of the four components, which are essential components in the present invention, is at least 50 wt% or more, but is preferably 75 wt% or less. And by containing 25 wt% or more of two or more selected from the group consisting of ZnO, Al 2 O 3 , MgO, CaO and SrO, the glass can be further stabilized and the precipitation of crystals can be suppressed. is there. That is, these five components such as ZnO have a great effect of suppressing the phase separation of glass that is easily caused by the addition of Li 2 O, and it becomes possible to obtain glass more stably. Here, if only one of these components is added, the amount of the component added becomes too large and the glass tends to become unstable. In order to achieve a lower expansion coefficient, it is preferable to add ZnO and Al 2 O 3 .

なお、本発明の目的を達成させる範囲において、前記必須4成分及びガラスを安定化させるためのZnO等の5成分以外の成分を少量含有させることも可能である。   In addition, in the range which achieves the objective of this invention, it is also possible to contain a small amount of components other than 5 components such as the essential 4 components and ZnO for stabilizing the glass.

本発明は、ガラス粉末の組成を本発明に規定した組成範囲とすることにより、軟化点を600℃以下にすることができ、かつ、温度変化による粘性変化が緩やかで、温度制御しやすい、封着用途に適した低融点ガラス粉末を得ることができ、さらに熱膨張係数も封着用ガラス粉末として好適な80x10−7/℃以下とすることができる。そして、ガラス粉末の平均粒子径を0.5〜10μmの範囲とすることにより、封着用ガラス粉末として好適な、良好な流動性も達成することができる。 In the present invention, the glass powder has a composition range specified in the present invention, so that the softening point can be made 600 ° C. or lower, the viscosity change due to the temperature change is gentle, and the temperature control is easy. A low-melting glass powder suitable for a wearing application can be obtained, and the thermal expansion coefficient can be set to 80 × 10 −7 / ° C. or less suitable as a glass powder for sealing. And the favorable fluidity | liquidity suitable as a glass powder for sealing can also be achieved by making the average particle diameter of glass powder into the range of 0.5-10 micrometers.

ガラスの示す一般的な示差熱分析曲線と軟化点の取り方を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed how to take the general differential thermal analysis curve and softening point which glass shows. 示差熱分析曲線からガラス転移点の取り方を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed how to take a glass transition point from a differential thermal analysis curve. 本発明の実施例3について得られたDTA曲線とTg及びTsを示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the DTA curve obtained about Example 3 of this invention, and Tg and Ts.

本発明を実施するための形態は、課題を解決するための手段において、既に詳述してきた通りであるが、以下に実施例及び比較例を挙げて、具体的に説明する。なお、本発明は、これら実施例に限定されるものではない。   The mode for carrying out the present invention has been described in detail in the means for solving the problem, and will be specifically described below with reference to examples and comparative examples. The present invention is not limited to these examples.

原料酸化物として、V、ホウ酸、シリカ及び炭酸リチウムを、表1中の7つの実施例に示した比率(重量%)となるように混合した原料バッチを、白金坩堝に充填し、電気炉内で1000℃〜1200℃、60〜120分の条件で溶融した後、溶融物をステンレス板上に流し出してガラスを得た。得られたガラスは、ハンマーミルによって粉砕し、目開き100μmのふるいによって分級した。上記ふるいを通過したガラス粉末をポットミルによって48時間微粉砕を行うことにより、平均粒径0.5〜10μmのガラス粉末を得た。 A raw material batch in which V 2 O 5 , boric acid, silica and lithium carbonate were mixed as raw material oxides in the ratios (% by weight) shown in the seven examples in Table 1 was filled in a platinum crucible. After melting in an electric furnace at 1000 ° C. to 1200 ° C. for 60 to 120 minutes, the melt was poured onto a stainless steel plate to obtain glass. The obtained glass was pulverized by a hammer mill and classified by a sieve having an opening of 100 μm. The glass powder that passed through the sieve was pulverized for 48 hours with a pot mill to obtain glass powder with an average particle size of 0.5 to 10 μm.

得られたガラス粉末について、JIS
K 0129:2005に準じて、株式会社リガク製熱分析装置Thermo Plus TG8120を用いて、示差熱分析(DTA)測定を行った。測定は、リファレンスとしてα-アルミナを用い、白金パンに試料30mgを入れて、10℃/分の昇温速度で、室温から700℃まで昇温して行った。
About the obtained glass powder, JIS
According to K 0129: 2005, differential thermal analysis (DTA) measurement was performed using a thermal analyzer Thermo Plus TG8120 manufactured by Rigaku Corporation. The measurement was performed by using α-alumina as a reference, putting 30 mg of a sample in a platinum pan, and increasing the temperature from room temperature to 700 ° C. at a temperature increase rate of 10 ° C./min.

得られたDTA曲線の微分曲線の第一吸熱ピークの中央部(第一変曲点と第二変曲点での接線の交点)の温度をガラス転移温度Tg、第二吸熱ピークの裾部(第四変曲点)の温度を軟化点Ts、第一発熱ピークの中央部の温度を結晶化温度とした。ΔTは、軟化点からガラス転移温度を差し引いて算出した。このような読み取り方法は、(1)特開2012−46825号公報中、(2)特開2010−254540号公報の段落0017、(3)旭硝子株式会社AGC粉末ガラス製品カタログ(2012.04改訂)中のP.3及び(4)山形大学工学部有機デバイス工学専攻森研究室資料集「DSCの基礎」(http://polyeb.yz.yamagata−u.ac.jp/~morilab/)などに記載されているように、本発明の技術分野においては一般的な方法である。(1)に記載された軟化点Tsの取り方を図1として、(4)に記載されたガラス転移点Tgの取り方を図2として、本発明における測定結果の一例(表1中の実施例3)について得られたDTA曲線、Tg及びTsを図3として示した。 The temperature at the center of the first endothermic peak of the differential curve of the obtained DTA curve (intersection of tangents at the first inflection point and the second inflection point) is the glass transition temperature Tg, the bottom end of the second endothermic peak ( The temperature at the fourth inflection point) was the softening point Ts, and the temperature at the center of the first exothermic peak was the crystallization temperature. ΔT was calculated by subtracting the glass transition temperature from the softening point. Such reading methods are (1) JP 2012-46825 A, (2) Paragraph 0017 of JP 2010-254540 A, (3) Asahi Glass Co., Ltd. AGC powder glass product catalog (revised 2012.04) P. 3 and (4) As described in Yamagata University, Faculty of Engineering, Organic Device Engineering, Mori Laboratory Materials Collection, “Basics of DSC” (http://polyeb.yz.yamagata-u.ac.jp/~morilab/) Moreover, it is a general method in the technical field of the present invention. FIG. 1 illustrates how to obtain the softening point Ts described in (1), and FIG. 2 illustrates how to obtain the glass transition point Tg described in (4) (implementation in Table 1). The DTA curve, Tg and Ts obtained for Example 3) are shown in FIG.

なお、熱膨張係数は、得られたガラス粉末を型に入れて成形し、軟化点+50℃の温度で10分間加熱して焼結体を作成し、株式会社リガク製熱機械分析装置(TMA8310)を用いて、押棒式熱膨張測定法によって測定した。平均粒子径は、レーザー回折式粒度分布測定器(株式会社堀場製作所製レーザー回折/散乱式粒子径分布測定装置LA−950V2)を用いて測定した。 The thermal expansion coefficient is obtained by placing the obtained glass powder in a mold, heating it for 10 minutes at a temperature of softening point + 50 ° C., and creating a sintered body. Thermomechanical analyzer manufactured by Rigaku Corporation (TMA8310) Was measured by a push rod type thermal expansion measurement method. The average particle size was measured using a laser diffraction particle size distribution analyzer (Laser diffraction / scattering particle size distribution measuring apparatus LA-950V2 manufactured by Horiba, Ltd.).

表1に示した実施例からわかるように、本発明のガラス組成の範囲において、軟化点600℃以下とすることができ、かつ、軟化点とガラス転移温度との温度差を100℃以上にすることができ、さらに、膨張係数も80×10−7以下とすることができた。 As can be seen from the examples shown in Table 1, within the range of the glass composition of the present invention, the softening point can be 600 ° C. or lower, and the temperature difference between the softening point and the glass transition temperature is 100 ° C. or higher. Furthermore, the expansion coefficient could be 80 × 10 −7 or less.

実施例と同様の方法を用いて、表2に示した9つの比較例を作成し、実施例と同様の方法で評価した。表2からわかるように、本発明のガラス組成の範囲を外れた場合には、ガラスが溶融中あるいは冷却過程において失透してしまい、安定的にガラスを得ることが困難であった。また、ガラスが得られた場合においても、ガラス転移温度と軟化点の温度差が100℃以下となり、緩やかな粘性変化を示すガラス粉末を得ることができなかったり、流動性が低下したりした。安定的なガラス化が困難な理由としては、ガラスの分相による結晶化が起因していると考えられる。 Nine comparative examples shown in Table 2 were prepared using the same method as in the example, and evaluated in the same manner as in the example. As can be seen from Table 2, when the glass composition is out of the range of the present invention, the glass is devitrified during melting or cooling, and it is difficult to stably obtain the glass. In addition, even when glass was obtained, the temperature difference between the glass transition temperature and the softening point was 100 ° C. or less, and a glass powder showing a gradual viscosity change could not be obtained or the fluidity was lowered. The reason why stable vitrification is difficult is considered to be due to crystallization due to phase separation of glass.

このように、ガラス粉末の組成を、本発明の組成範囲とすることにより、分相抑制効果が高く保ちながら、封着工程に好適なガラス粉末の特性を実現することができるようになるものと考えられる。 Thus, by setting the composition of the glass powder to the composition range of the present invention, it is possible to realize the characteristics of the glass powder suitable for the sealing step while keeping the phase separation suppressing effect high. Conceivable.

なお、比較例8、9に示したように、ガラス組成が本発明の組成範囲内にあっても、ガラス粉末の平均粒径が0.5μm未満、あるいは10μmを超える場合には、粒子間の凝集が顕著となり、流動性が悪化することが確認された。   In addition, as shown in Comparative Examples 8 and 9, even when the glass composition is within the composition range of the present invention, when the average particle diameter of the glass powder is less than 0.5 μm or more than 10 μm, the inter-particle It was confirmed that aggregation became remarkable and fluidity deteriorated.

なお、流動性の評価は、試料を外径10mm、高さ5mmのボタン形状に成形した後、600℃の温度で10分間加熱して行った。加熱後の観察において、ボタンの直径が13mmを超えたものを良、10〜13mmのものを可、10mm未満のものを不可と判断することにより行った。 The fluidity was evaluated by forming the sample into a button shape having an outer diameter of 10 mm and a height of 5 mm and then heating at 600 ° C. for 10 minutes. In the observation after the heating, the button diameter was judged to be good when the diameter exceeded 13 mm, acceptable when it was 10 to 13 mm, and impossible when the diameter was less than 10 mm.

Claims (2)

、B、SiO及びLiOを含有し、その含有量を重量%で表したとき、Vが24〜48wt%、Bが20〜28wt%、SiOが5〜14wt%、LiOが1〜7wt%の範囲であって、これら4成分の含有量の合計が50wt%以上75wt%以下であり、かつ、平均粒子径が0.5〜10μmの範囲にあることを特徴とする低軟化点ガラス粉末。 When V 2 O 5 , B 2 O 3 , SiO 2 and Li 2 O are contained and the content is expressed by weight%, V 2 O 5 is 24 to 48 wt%, B 2 O 3 is 20 to 28 wt%. , SiO 2 is in the range of 5 to 14 wt%, Li 2 O is in the range of 1 to 7 wt%, the total content of these four components is 50 wt% or more and 75 wt% or less, and the average particle diameter is 0.5 A low softening point glass powder characterized by being in the range of 10 μm to 10 μm. ZnO、Al、MgO、CaO及びSrOからなる群より選ばれた2種以上の成分を25wt%以上含有することを特徴とする、請求項1に記載の低軟化点ガラス粉末。 2. The low softening point glass powder according to claim 1, comprising at least 25 wt% of two or more components selected from the group consisting of ZnO, Al 2 O 3 , MgO, CaO and SrO.
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