[發明專利]一種電子漿料無鉛低熔玻璃及制備方法

無效

• 申請號: 200710038932.5
• 申請日: 2007-03-30
• 公開（公告）號: CN101058478A
• 公開（公告）日: 2007-10-24
• 發明（設計）人: 李勝春;陳培
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: C03C8/24
• 分類號: C03C8/24;C03C3/19;C03C3/17;C03C3/066;C03B23/20;C03B5/23;C03B5/235
• 代理公司: 上海泰能知識產權代理事務所
• 代理人: 黃志達;謝文凱

技術領域

本發明屬電子漿料玻璃及制備領域，特別是涉及一種電子漿料無鉛低熔玻璃及制備方法。

背景技術

現有的電子漿料用低熔玻璃中含有大量的重金屬鉛，鉛是人類最早使用的6種金屬之一，它對人類健康危害較大，能夠在體內積聚而引起鉛中毒，鉛中毒的作用相當緩慢而且毒性隱蔽，在毒性呈現之前不容易被覺察。鉛是一種累積性毒物，它很容易被胃腸道吸收，其中一部分破壞血液使紅血球分解，部分通過血液擴散到全身器官和組織，并進入骨骼。而沉積在內臟器官及骨髓中的鉛化合物由體內排出的速度極慢，逐漸形成慢性中毒。

隨著各國環保意識的增強，很多國家開始關注含鉛封接玻璃引發的一系列鉛污染問題，紛紛出臺了有關政策或采取有關措施。例如美國國家電子制造業協會已完成無鉛制備電子器件的開發，日本各主要電子產品公司已給出應用無鉛材料的時間表。歐盟電器及電子設備廢棄物處理法(Waste?Electrical?and?Electronic?Equipment.WEEE)提出，2008年將禁止使用含Pb，Cd，Hg等重金屬的材料。各國政府積極支持從事環保課題的研究和發展，主要是廢棄物回收、環保設備免稅，增加無重金屬環保電子材料的開發資金投入。

近年來的研究發現，磷酸鹽封接玻璃可以替代當前廣泛使用的含鉛低熔封接玻璃，有望解決長期以來含鉛低熔封接玻璃對環境的污染問題。

美國專利第P5153151號公布了一種磷酸鹽封接玻璃，其摩爾組成為Li₂O：0～15％、Na₂O：0～20％、K₂O：0～10％、ZnO：0～45％、Ag₂O：0～25％、Tl₂O：0～25％、PbO：0～20％、CuO：0～5％、CaO：0～20％、SrO：0～20％、P₂O₅：24～36％、Al₂O₃：0～5％、CeO₂：0～2％、BaO：0～20％、SnO：0～5％、Sb₂O₃：0～61％、Bi₂O₃：0～10％、B₂O₃：0～10％，該玻璃的轉變溫度為300～340℃，熱膨脹系數為135～180×10^-7/℃，該玻璃的缺點在于Tl₂O的毒性很大，同時，玻璃的熱膨脹系數較大，不能用于中、低膨脹系數的封接。

日立制作所特開平2-267137公布了一種氧化釩(V₂O₅)系封接玻璃，封接溫度小于400℃，熱膨脹系數90×10^-7/℃以下，但這種玻璃中，氧化鉛是必要組分，不能滿足無鉛化的要求，同時，還含有劇毒鉈的氧化物。

美國專利USP：20020019303提出了一種P₂O₅-SnO-ZnO系統的封接玻璃粉，該玻璃的封接溫度為430～500℃，由于這種封接玻璃粉需要在還原氣氛下生產和封接，不利于產業化應用，同時由于含有大量的成本較貴SnO，因而這種封接玻璃的應用有很大的局限性。

日本專利第H7-69672號公開的玻璃組成的摩爾百分數為：P₂O₅：25～50％、SnO：30～70％、ZnO：0～25％，在此基礎上添加B₂O₃、WO₃、Li₂O等，該玻璃的轉變溫度為350～450℃，熱膨脹系數大于120×10^-7/℃，專利中采用填充劑的方法降低玻璃的膨脹系數，但影響到玻璃封接時的流動性和氣密性。

美國專利第5021366號公布了一種無鉛磷酸鹽封接玻璃，其摩爾組成為：P₂O₅：30～36％、ZrO₂：0～45％，堿金屬氧化物15～25％，堿土金屬氧化物15～25％，還添加氧化鋁、氧化錫及少量的氧化鉛等組分。該玻璃的軟化溫度為400～430℃，熱膨脹系數為145～170×10^-7/℃，雖然該玻璃的軟化溫度適合低熔封接，但是該玻璃的熱膨脹系數較大，不能用于中、低膨脹系數的封接，同時含有少量的鉛，不能適應無鉛化的要求，由于貴金屬ZrO₂的含量較高，因此在成本方面同樣不具有優勢。

發明內容