一種低軟化點(diǎn)無鉛玻璃組合物及包含該玻璃組合物的低溫?zé)o鉛封接材料和低溫?zé)o鉛焊接料漿制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)的目的在于提供一種低軟化點(diǎn)無鉛玻璃組合物及包含該玻璃組合物的低溫?zé)o鉛封接材料和低溫?zé)o鉛焊接料漿。所述的玻璃組合物，其特征在于，按照氧化物換算，以質(zhì)量百分含量計(jì)，其包含以下組分：V2O5，35?65％；TeO2，10?49％；P2O5，0?25％；Al2O3，0?16％；Sb2O3、SiO2、Ag2O、BaO、CuO、Fe2O3、ZnO、WO3、Bi2O3的合計(jì)含量≦15％；所述的P2O5和Al2O3兩種氧化物的合計(jì)含量≦25％；所述的低溫?zé)o鉛封接材料和低溫?zé)o鉛焊接料漿包含了所述的玻璃組合物。其具有優(yōu)異的綜合使用性能，其不析晶，化學(xué)穩(wěn)定性好；且在低溫時(shí)的線膨脹系數(shù)低。

A low softening point lead-free glass composition and a low temperature lead-free sealing material and a low temperature lead-free soldering slurry containing the glass composition

The object of the present invention is to provide a low softening point lead-free glass composition, a low temperature lead-free sealing material and a low temperature lead-free soldering slurry comprising the glass composition. The glass composition is characterized by the following components: V2O5, 35 65%, TeO 2, 10 49%, P2O 5, 0 25%, Al2O3, 0 16%, Sb2O3, SiO 2, AgO, BaO, CuO, Fe2O3, ZnO, WO3, Bi2O3, and the total content of the two oxides is less than 15%, and the total content of the two oxides is less than 25%. The low-temperature lead-free sealing material and the low-temperature lead-free soldering slurry comprise the glass composition. It has excellent comprehensive performance, non-crystallization, good chemical stability and low linear expansion coefficient at low temperature.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種低軟化點(diǎn)無鉛玻璃組合物及包含該玻璃組合物的低溫?zé)o鉛封接材料和低溫?zé)o鉛焊接料漿
本專利技術(shù)涉及一種低溫封接材料，特別涉及一種低軟化點(diǎn)無鉛玻璃組合物及包含該玻璃組合物的低溫?zé)o鉛封接材料和低溫?zé)o鉛焊接料漿。
技術(shù)介紹
低溫封接玻璃是封接溫度在500℃以下甚至更低的封接玻璃，其作為密封焊料應(yīng)用于真空技術(shù)和電子技術(shù)中，具有較好的粘接強(qiáng)度、氣密性和電絕緣性能。目前，在電子部件和真空玻璃封接中，以氧化鉛為主要成分的低溫軟化點(diǎn)玻璃組合物被應(yīng)用于封接材料，因其綜合性能優(yōu)異獲得了大量的應(yīng)用，但是其含鉛，不環(huán)保。但是隨著人們環(huán)保意識(shí)的逐漸增強(qiáng)，鉛對(duì)人類的毒害和對(duì)環(huán)境的污染愈來愈引起各方面的重視；且隨著歐美等國(guó)對(duì)含鉛產(chǎn)品的限制，無鉛低溫封接玻璃產(chǎn)品逐漸出現(xiàn)，但其性能和應(yīng)用規(guī)模不能滿足需求。作為不含鉛的玻璃組合物，可以列舉的有釩、鉍、錫等低溫玻璃組合物，但是在大氣中進(jìn)行加熱時(shí)，因錫的價(jià)數(shù)變化而致使耐濕性、耐水性等不充分，缺乏實(shí)用性。現(xiàn)有的低溫?zé)o鉛封接玻璃主要有鉍酸鹽、釩酸鹽等體系。在430℃封接溫度以上，鉍系玻璃已經(jīng)可以替代含鉛的玻璃組合物，但是在400℃以下，尤其是380℃以下對(duì)玻璃、電子部件進(jìn)行封接用的無鉛玻璃非常匱乏；而釩酸鹽玻璃由于釩元素存在較多的變價(jià)，會(huì)導(dǎo)致熔制過程的控制難度大，且使用過程中耐濕性、耐水性等化學(xué)穩(wěn)定性差，難以進(jìn)行可靠的高氣密封接。資料顯示，其中V2O5體系的玻璃主要包括V2O5-P2O5，V2O5-TeO2等，其可以實(shí)現(xiàn)在400℃以下氣密性粘接。其中日本日立化成公司的相關(guān)專利提出一種V2O5-TeO2-Ag2O體系的玻璃，其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低至200℃，封接溫度在300℃以下，但該體系的玻璃耐水性較差，價(jià)格昂貴，難以得到推廣；且以氧化釩和氧化碲為主要成分的玻璃，其線膨脹系數(shù)非常大，其采用添加Ag、Te等貴重金屬元素改性，進(jìn)一步增加了其線膨脹系數(shù)，必須大量添加高價(jià)的磷酸鋯鎢等低熱膨脹填料，影響到封接材料的流動(dòng)性和浸潤(rùn)性，容易在封接部分殘留許多氣泡而難以得到高氣密性，在高強(qiáng)氣密性封接中尚未得到應(yīng)用。在真空玻璃領(lǐng)域，已有的商用鉍酸鹽、釩酸鹽封接玻璃難以達(dá)到要求，特別是鋼化真空玻璃封接時(shí)要求溫度在380℃以下，呈現(xiàn)出無材料可用的現(xiàn)狀。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的主要目的在于提供一種低軟化點(diǎn)無鉛玻璃組合物及包含該玻璃組合物的低溫?zé)o鉛封接材料和低溫?zé)o鉛焊接料漿；所述的玻璃組合物具有較低的軟化溫度，其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg可低至260℃，且在25-250℃范圍內(nèi)的平均線膨脹系數(shù)低，甚至可小于100×10-7/k；所述的低溫?zé)o鉛封接材料可以在400℃以下、優(yōu)選380℃以下封接，其在25-250℃范圍內(nèi)的平均線膨脹系數(shù)可小于100×10-7/k，且該封接焊料具有優(yōu)異的耐水性，在封接溫度下不析晶，具有較好的流動(dòng)性和浸潤(rùn)性；所述的低軟化點(diǎn)無鉛玻璃組合物以及包含該玻璃組合物的低溫?zé)o鉛封接材料和低溫?zé)o鉛焊接料漿具有優(yōu)異的綜合使用性能，而且其成本經(jīng)濟(jì)、材料環(huán)保，從而更加實(shí)用。本專利技術(shù)的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。依據(jù)本專利技術(shù)提出的低軟化點(diǎn)無鉛玻璃組合物，按照氧化物換算，以質(zhì)量百分含量計(jì)，其包含以下組分：V2O5，35-65％；TeO2，10-49％；P2O5，0-25％；Al2O3，0-16％；Sb2O3，0-10％；SiO2，0-12％；Ag2O，0-5％；BaO，0-10％；CuO，0-5％；Fe2O3，0-10％；ZnO，0-5.3％；WO3，0-10％；Bi2O3，0-10％；所述的P2O5和Al2O3兩種氧化物的合計(jì)含量≦25％；所述的Sb2O3、SiO2、Ag2O、BaO、CuO、Fe2O3、ZnO、WO3、Bi2O3的合計(jì)含量≦15％。本專利技術(shù)的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。優(yōu)選的，前述的低軟化點(diǎn)無鉛玻璃組合物，按照氧化物換算，以質(zhì)量百分含量計(jì)，其包含以下組分：V2O5，45-65％；TeO2，10-40％；P2O5，10-25％；Sb2O3，0-10％；Ag2O，0-5％；BaO，0-10％；Fe2O3，0-10％；ZnO，0-5％；WO3，0-10％；Bi2O3，0-10％；所述的Sb2O3、Ag2O、BaO、Fe2O3、ZnO、WO3、Bi2O3的合計(jì)含量≥5％且≦15％。優(yōu)選的，前述的低軟化點(diǎn)無鉛玻璃組合物，其中所述的玻璃組合物的Tg≦280℃、25℃～250℃的線膨脹系數(shù)≦130╳10-7/k。優(yōu)選的，前述的低軟化點(diǎn)無鉛玻璃組合物，按照氧化物換算，以質(zhì)量百分含量計(jì)，其包含以下組分：V2O5，35-49％；TeO2，39-49％；P2O5，0-5％；Al2O3，0-16％；SiO2，0-12％；BaO，0-10％；CuO，0-5％；ZnO，0-5.3％；WO3，0-2.2％；Bi2O3，0-10％；所述的P2O5和Al2O3兩種氧化物的合計(jì)含量為0-16.6％；所述的SiO2、BaO、CuO、ZnO、WO3、Bi2O3的合計(jì)含量≦12％。優(yōu)選的，前述的低軟化點(diǎn)無鉛玻璃組合物，其中所述的玻璃組合物的Tg≦310℃、25℃～250℃的線膨脹系數(shù)≦140╳10-7/k。優(yōu)選的，前述的低軟化點(diǎn)無鉛玻璃組合物，按照氧化物換算，以質(zhì)量百分含量計(jì)，其包含以下組分：V2O5，35-45.5％；TeO2，42-49％；Al2O3，8-16％；SiO2，0-5％；所述的P2O5和Al2O3兩種氧化物的合計(jì)含量為8-16％；所述的SiO2、BaO、CuO、ZnO、WO3、Bi2O3的合計(jì)含量≦5％。優(yōu)選的，前述的低軟化點(diǎn)無鉛玻璃組合物，其中所述的玻璃組合物的Tg≦280℃、25℃～250℃的線膨脹系數(shù)≦130╳10-7/k、無析晶。本專利技術(shù)的目的及解決其技術(shù)問題還采用以下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)。依據(jù)本專利技術(shù)提出的低溫?zé)o鉛封接材料，其包含上述的玻璃組合物。本專利技術(shù)的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。優(yōu)選的，前述的低溫?zé)o鉛封接材料，以體積百分含量計(jì)，所述的低溫?zé)o鉛封接材料包含以下組分：低軟化點(diǎn)無鉛玻璃組合物含量≥70％；填料≦30％；所述的填料不含鉛。優(yōu)選的，前述的低溫?zé)o鉛封接材料，其中所述的填料的平均粒徑≦50μm。優(yōu)選的，前述的低溫?zé)o鉛封接材料，其中所述的低溫?zé)o鉛封接材料的25℃～250℃的線膨脹系數(shù)≦80×10-7/k。本專利技術(shù)的目的及解決其技術(shù)問題還采用以下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)。依據(jù)本專利技術(shù)提出的低溫?zé)o鉛焊接料漿，其包含上述的玻璃組合物。。本專利技術(shù)的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。優(yōu)選的，前述的低溫?zé)o鉛焊接料漿，其中所述的低溫?zé)o鉛焊接料漿包含低軟化點(diǎn)無鉛玻璃組合物含量、填料、樹脂材料以及溶劑；所述的填料、樹脂材料和溶劑均不含鉛。優(yōu)選的，前述的低溫?zé)o鉛焊接料漿，其中所述的低溫?zé)o鉛焊接料漿的25℃～250℃的線膨脹系數(shù)≦80×10-7/k。借由上述技術(shù)方案，本專利技術(shù)提供的低軟化點(diǎn)無鉛玻璃組合物及包含該玻璃組合物的低溫?zé)o鉛封接材料和低溫?zé)o鉛焊接料漿至少具有下列優(yōu)點(diǎn)：1、本專利技術(shù)所提供的低軟化點(diǎn)無鉛玻璃組合物，從成本角度考慮，不采用或很小量地采用Ag、In等貴重金屬，原材料成本低；2、本專利技術(shù)所提供的低軟化點(diǎn)無鉛玻璃組合物采用上述設(shè)計(jì)，其玻璃組合物的線膨脹系數(shù)不會(huì)很大，因此不必大量添加高本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種低軟化點(diǎn)無鉛玻璃組合物，其特征在于，按照氧化物換算，以質(zhì)量百分含量計(jì)，其包含以下組分：V2O5，35?65％；TeO2，10?49％；P2O5，0?25％；Al2O3，0?16％；Sb2O3，0?10％；SiO2，0?12％；Ag2O，0?5％；BaO，0?10％；CuO，0?5％；Fe2O3，0?10％；ZnO，0?5.3％；WO3，0?10％；Bi2O3，0?10％；所述的P2O5和Al2O3兩種氧化物的合計(jì)含量≦25％；所述的Sb2O3、SiO2、Ag2O、BaO、CuO、Fe2O3、ZnO、WO3、Bi2O3的合計(jì)含量≦15％。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種低軟化點(diǎn)無鉛玻璃組合物，其特征在于，按照氧化物換算，以質(zhì)量百分含量計(jì)，其包含以下組分：V2O5，35-65％；TeO2，10-49％；P2O5，0-25％；Al2O3，0-16％；Sb2O3，0-10％；SiO2，0-12％；Ag2O，0-5％；BaO，0-10％；CuO，0-5％；Fe2O3，0-10％；ZnO，0-5.3％；WO3，0-10％；Bi2O3，0-10％；所述的P2O5和Al2O3兩種氧化物的合計(jì)含量≦25％；所述的Sb2O3、SiO2、Ag2O、BaO、CuO、Fe2O3、ZnO、WO3、Bi2O3的合計(jì)含量≦15％。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低軟化點(diǎn)無鉛玻璃組合物，其特征在于，按照氧化物換算，以質(zhì)量百分含量計(jì)，其包含以下組分：V2O5，45-65％；TeO2，10-40％；P2O5，10-25％；Sb2O3，0-10％；Ag2O，0-5％；BaO，0-10％；Fe2O3，0-10％；ZnO，0-5％；WO3，0-10％；Bi2O3，0-10％；所述的Sb2O3、Ag2O、BaO、Fe2O3、ZnO、WO3、Bi2O3的合計(jì)含量≥5％且≦15％。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的低軟化點(diǎn)無鉛玻璃組合物，其特征在于，所述的玻璃組合物的Tg≦280℃、25℃～250℃的線膨脹系數(shù)≦130╳10-7/k。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低軟化點(diǎn)無鉛玻璃組合物，其特征在于，按照氧化物換算，以質(zhì)量百分含量計(jì)，其包含以下組分：V2O5，35-49％；TeO2，39-49％；P2O5，0-5％；Al2O3，0-16％；SiO2，0-12％；BaO，0-10％；CuO，0-5％；ZnO，0-5.3％；WO3，0-2.2％；Bi2O3，0-10％；所述的P2O5和Al2O3兩種氧化物的合計(jì)含量為0-16.6％；所述的SiO2、BaO、Cu...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李要輝，王晉珍，黃幼榕，張凡，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中國(guó)建筑材料科學(xué)研究總院有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：北京,11