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公開番号2024041258
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-03-27
出願番号2022145964
出願日2022-09-14
発明の名称ビスマス系ガラス粉末及びこれを用いた複合粉末
出願人日本電気硝子株式会社
代理人
主分類C03C 8/04 20060101AFI20240319BHJP(ガラス;鉱物またはスラグウール)
要約【課題】低融点特性を維持しつつ、熱的安定性の高いビスマス系ガラス粉末を提供する。
【解決手段】本発明のビスマス系ガラス粉末は、ガラス組成として、モル%で、Bi₂O₃ 30～60%、SnO₂ 0.1～20%、La₂O₃+Nd₂O₃ 0.1～20%を含有することを特徴とする。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
ガラス組成として、モル％で、Ｂｉ
２
Ｏ
３
３０～６０％、ＳｎＯ
２
０．１～２０％、Ｌａ
２
Ｏ
３
＋Ｎｄ
２
Ｏ
３
０．１～２０％を含有することを特徴とするビスマス系ガラス粉末。
続きを表示（約 460 文字）【請求項２】
さらに、ガラス組成として、モル％で、Ｂ
２
Ｏ
３
１０～４０％、ＺｎＯ１０～４０％、ＢａＯ０．１～２０％、Ａｌ
２
Ｏ
３
０．１～２０％を含有することを特徴とする請求項１に記載のビスマス系ガラス粉末。
【請求項３】
軟化点が４４０℃以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載のビスマス系ガラス粉末。
【請求項４】
請求項１又は２に記載のビスマス系ガラス粉末と耐火性フィラーを含むことを特徴とする複合粉末。
【請求項５】
耐火性フィラーの含有量が１～３０質量％であることを特徴とする請求項４に記載の複合粉末。
【請求項６】
線熱膨張係数が４０×１０
－７
／℃以上、且つ８０×１０
－７
／℃以下であることを特徴とする請求項４に記載の複合粉末。
【請求項７】
封着に用いることを特徴とする請求項４に記載の複合粉末。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビスマス系ガラス粉末及びこれを用いた複合粉末に関し、特に低膨張部材の低温封着に好適なビスマス系ガラス粉末及びこれを用いた複合粉末に関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
低膨張部材（例えば、ＡｌＮ、シリコン、無アルカリガラス等）の封着には低融点ガラスからなるガラス粉末が使用されている。そして、低融点ガラスは、用途に応じて、化学耐久性、機械的強度、電気絶縁性等の特性が要求される。
【０００３】
これらの要求特性を満たす低融点ガラスとして、ＰｂＯを多量に含む鉛系ガラスが広く用いられてきた（特許文献１参照）。
【０００４】
しかし、ＰｂＯは、環境負荷が大きいという問題がある。このため、鉛系ガラスから無鉛ガラスへの置き換えが望まれており、種々の無鉛ガラスが開発されるに至っている。特に、特許文献２等に記載のビスマス系ガラスは、低融点であるため、鉛系ガラスの代替候補として有力である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開昭６３－３１５５３６号公報
特開２０００－１２８５７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記ビスマス系ガラスは、熱的安定性が低く、封着時にビスマス系の結晶が析出する等の問題があった。
【０００７】
熱的安定性を向上させるためには、ビスマス系ガラス中の低融点成分の含有割合を低下させることが効果的であるが、この場合、低融点特性が維持できず、封着温度が例えば５００℃超に上昇して、低膨張部材の熱劣化を招いてしまう。
【０００８】
そこで、本発明は、上記事情に鑑み成されたものであり、低融点特性を維持しつつ、熱的安定性の高いビスマス系ガラス粉末を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者が種々の実験を行った結果、特定の組成を有するビスマス系ガラス粉末により上記課題を解決できることを見出した。以下、上記課題を解決するビスマス系ガラス粉末、複合粉末の各態様について説明する。
【００１０】
態様１のビスマス系ガラス粉末は、ガラス組成として、モル％で、Ｂｉ
２
Ｏ
３
３０～６０％、ＳｎＯ
２
０．１～２０％、Ｌａ
２
Ｏ
３
＋Ｎｄ
２
Ｏ
３
０．１～２０％を含有することを特徴とする。本発明において、「Ａ＋Ｂ」とは、成分Ａ及び成分Ｂの合量を指す。例えば、「Ｌａ
２
Ｏ
３
＋Ｎｄ
２
Ｏ
３
」は、Ｌａ
２
Ｏ
３
及びＮｄ
２
Ｏ
３
の合量を指す。
（【００１１】以降は省略されています）

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