JPH0114185B2 - - Google Patents
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- JPH0114185B2 JPH0114185B2 JP58129966A JP12996683A JPH0114185B2 JP H0114185 B2 JPH0114185 B2 JP H0114185B2 JP 58129966 A JP58129966 A JP 58129966A JP 12996683 A JP12996683 A JP 12996683A JP H0114185 B2 JPH0114185 B2 JP H0114185B2
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- glass
- alumina
- ultraviolet
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/04—Glass compositions containing silica
- C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
- C03C3/089—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron
- C03C3/091—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron containing aluminium
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Description
本発明は、紫外線透過率の高いアルミナ封着用
ガラス組成物に関し、特にEP―ROM用アルミナ
セラミツクパツケージにおいて、紫外線透過用窓
として用いるガラス組成物に関する。 EP―ROMとは、Erasable Programable―
Read Only Memoryの略語で、紫外線照射によ
りプログラムのメモリーの消去が可能である読み
出し専用記憶半導体のことであり、これの支持体
としてアルミナセラミツクパツケージが用いら
れ、これには紫外線照射用の窓が取りつけられて
いる。 この窓に用いられるガラスは、紫外線透過率が
高いことが必要であると共に、窓ガラスとアルミ
ナパツケージとを直接封着により気密封止する必
要があるために、ガラスとアルミナの封着性が良
好であること、特にガラスの熱膨張係数がアルミ
ナの熱膨張係数とマツチすることが必要である。
すなわち、EP―ROM用アルミナパツケージに用
いられる窓ガラスの具体的な必要特性は、紫外線
透過率が波長253.7nmの紫外線に対してガラス肉
厚1mmで60%以上の透過率を有すること、そし
て、熱膨張係数が30〜380℃の温度範囲で50〜58
×10-7/℃を有することである。この必要とされ
る熱膨張係数について更に説明すれば、アルミナ
と封着する際、ガラスとアルミナの固着する温度
から室温に至るガラスとアルミナの収縮の差が
200〜1000ppmの範囲内で、ガラス側に圧縮応力
がかかれば気密性に優れ、高い強度を有する安全
なコンプレツシヨンシールが可能である。いま、
アルミナの熱膨張係数は65〜70×10-7/℃である
から、上記のようなコンプレツシヨンシールを得
るためには、ガラスの熱膨張係数は50〜58×
10-7/℃であることが必要である。この範囲より
熱膨張係数が大きいとガラスにかかる圧縮応力が
小さくなり、ついには応力が逆転し、ガラスに引
張応力が生じるため、気密性が保たれなくなり、
かつ強度が低下し、熱衝撃等によりガラスにクラ
ツクが発生しやすくなる。熱膨張係数が小さいと
ガラスとアルミナとの収縮差が1000ppmを越える
ため、アルミナ及びガラスのそれぞれに著しく大
きな応力が加わり、熱衝撃等により、ガラスある
いはアルミナにクラツクが発生しやすくなる。 従来、紫外線透過ガラスとして石英ガラスがあ
る。これは肉厚1mmで波長253.7nmの紫外線透過
率は約90%と非常に高いが、熱膨張係数が約5×
10-7/℃と小さいため、アルミナ封着には適さな
い。また米国コーニング社製造のNo.9741ガラスが
ある。このガラスは肉厚1mmで波長253.7nmの紫
外線透過率は88%以上あるが、熱膨張係数が37〜
39×10-7/℃と小さいためにアルミナ封着用とし
ては適さない。 従来よりガラスに不純物として混入する鉄分が
ガラスの紫外線吸収を増大させることが知られて
いる。これはFe3+が紫外に大きな吸収をもつた
めである。したがつて、ガラスの紫外線吸収を減
少させ、透過率を増大させるためには不純物であ
る鉄分を減少させること、および、ガラスを還元
状態にすることによりFe3+を減少させ、Fe2+に
してやることが必要である。ガラスを還元状態に
することは、ガラスバツチ中に還元剤を加えるこ
とにより達成される。還元剤としては、カーボン
粉末、金属アルミニウム、酒石酸、ロツセル塩、
庶糖などを用いることができる。かかる不純物の
鉄分は、Fe2O3重量含有率換算にして50ppm以下
にする必要がある。 ガラスによる紫外線の吸収は、不純物としての
Fe3+の吸収のみで生じるのではなく、ガラス成
分の影響を強く受けることがわかつた。石英ガラ
スが非常に高い紫外線透過率を有するのはFe3+
不純物が少ないことにもよるが、ガラス成分が
SiO2単一であることによる。一般にガラス成分
としてアルカリ金属酸化物やアルカリ土類金属酸
化物を加えると紫外域に吸収が生じてくる。い
ま、アルミナ封着用ガラスとして、50〜58×
10-7/℃の熱膨張係数をもつようにガラス組成を
検討していくと、6〜14重量含有率に相当するア
ルカリ金属酸化物、あるいはアルカリ土類金属酸
化物をガラス組成に加える必要がある。しかしな
がら、これだけの量のアルカリ金属酸化物、アル
カリ土類金属酸化物を加えると紫外線吸収が増大
し、たとえ不純物としての鉄分を50ppm以下に抑
え、かつ、還元剤を加えて溶融しても、十分な紫
外線透過率を有するガラスを得ることは難しい。 本発明者等は、アルカリ金属酸化物(R2O)、
アルカリ土類金属酸化物(RO)による紫外線吸
吸を抑えることを検討した結果、Al2O3及びB2O3
がこの紫外線吸収を抑える作用があることを見い
出した。アルカリ金属酸化物を含むガラスにおい
て、Al2O3及びB2O3の含有率を高めていくことに
よつて、紫外線吸収が減少し紫外線透過率が増大
することが判明した。Al2O3は、また化学的耐久
性を高めるが、含有量が多くなりすぎると溶融性
が悪化する。B2O3は融剤となりガラスの溶融を
助けるが、含有量が多くなりすぎると、ガラスの
耐水性が悪くなり、また、ガラス溶融時にガラス
表面からの揮発量が増大し、ガラスの不均質化を
まねく。本発明者等は、このような検討の結果か
ら次のような内容の本発明に到達した。 本発明は、アルミナセラミツクと安全にコンプ
レツシヨンシールが可能であるように30〜380℃
の温度範囲で50〜58×10-7/℃の熱膨張係数を有
し、不純物としてのFe2O3重量含有率が50ppm以
下であり、かつ肉厚1mmで波長253.7nmの紫外線
の透過率が60%以上であることを特徴とし、下記
成分、すなわち重量%でSiO261〜67、Al2O35〜
8、B2O320〜25、R2O7〜10、RO0〜2、F20〜
2からなり、ただしR2OははLi2O+Na2O+K2O
であり、ROはMgO,CaO,SrO,BaO,ZnOで
あるアルミナ封着用紫外線透過ガラスである。 次に、本発明のガラスの組成物限定理由につい
て説明する。 SiO2が67%より多いときは、ガラスの溶解性
が悪化し、熱膨張係数が小さくなりすぎ、61%よ
り少ないときは、紫外線透過率が減少し、ガラス
の化学的耐久性が悪化する。Al2O3が8%より多
いときは溶解性が悪化し、5%より少ないときは
紫外線透過率が減少すると共に化学的耐久性が悪
化する。B2O3が25%より多いときは、化学的耐
久性が悪化し、20%より少ないときは紫外線透過
率が低下すると共に溶解性が悪くなる。R2Oのア
ルカリ金属酸化物が1.0%より多いときは、熱膨
張係数が大きくなりすぎると共に、紫外線透過率
が減少し、一方7%より少ないときは熱膨張係数
が小さくなりすぎ、溶解性が悪くなる。ROのア
ルカリ土類金属酸化物は、ガラスの溶解性及び化
学的耐久性を向上させる効果があるが、2%より
多いときは、紫外線透過率が減少する。F2は、
ガラスの溶解性及び泡切れに効果があるが、2%
より多いときはガラスが乳濁化し、有害な弗素の
揮発量が上昇する。 下表に、本発明のガラスの実施例を示す。
ガラス組成物に関し、特にEP―ROM用アルミナ
セラミツクパツケージにおいて、紫外線透過用窓
として用いるガラス組成物に関する。 EP―ROMとは、Erasable Programable―
Read Only Memoryの略語で、紫外線照射によ
りプログラムのメモリーの消去が可能である読み
出し専用記憶半導体のことであり、これの支持体
としてアルミナセラミツクパツケージが用いら
れ、これには紫外線照射用の窓が取りつけられて
いる。 この窓に用いられるガラスは、紫外線透過率が
高いことが必要であると共に、窓ガラスとアルミ
ナパツケージとを直接封着により気密封止する必
要があるために、ガラスとアルミナの封着性が良
好であること、特にガラスの熱膨張係数がアルミ
ナの熱膨張係数とマツチすることが必要である。
すなわち、EP―ROM用アルミナパツケージに用
いられる窓ガラスの具体的な必要特性は、紫外線
透過率が波長253.7nmの紫外線に対してガラス肉
厚1mmで60%以上の透過率を有すること、そし
て、熱膨張係数が30〜380℃の温度範囲で50〜58
×10-7/℃を有することである。この必要とされ
る熱膨張係数について更に説明すれば、アルミナ
と封着する際、ガラスとアルミナの固着する温度
から室温に至るガラスとアルミナの収縮の差が
200〜1000ppmの範囲内で、ガラス側に圧縮応力
がかかれば気密性に優れ、高い強度を有する安全
なコンプレツシヨンシールが可能である。いま、
アルミナの熱膨張係数は65〜70×10-7/℃である
から、上記のようなコンプレツシヨンシールを得
るためには、ガラスの熱膨張係数は50〜58×
10-7/℃であることが必要である。この範囲より
熱膨張係数が大きいとガラスにかかる圧縮応力が
小さくなり、ついには応力が逆転し、ガラスに引
張応力が生じるため、気密性が保たれなくなり、
かつ強度が低下し、熱衝撃等によりガラスにクラ
ツクが発生しやすくなる。熱膨張係数が小さいと
ガラスとアルミナとの収縮差が1000ppmを越える
ため、アルミナ及びガラスのそれぞれに著しく大
きな応力が加わり、熱衝撃等により、ガラスある
いはアルミナにクラツクが発生しやすくなる。 従来、紫外線透過ガラスとして石英ガラスがあ
る。これは肉厚1mmで波長253.7nmの紫外線透過
率は約90%と非常に高いが、熱膨張係数が約5×
10-7/℃と小さいため、アルミナ封着には適さな
い。また米国コーニング社製造のNo.9741ガラスが
ある。このガラスは肉厚1mmで波長253.7nmの紫
外線透過率は88%以上あるが、熱膨張係数が37〜
39×10-7/℃と小さいためにアルミナ封着用とし
ては適さない。 従来よりガラスに不純物として混入する鉄分が
ガラスの紫外線吸収を増大させることが知られて
いる。これはFe3+が紫外に大きな吸収をもつた
めである。したがつて、ガラスの紫外線吸収を減
少させ、透過率を増大させるためには不純物であ
る鉄分を減少させること、および、ガラスを還元
状態にすることによりFe3+を減少させ、Fe2+に
してやることが必要である。ガラスを還元状態に
することは、ガラスバツチ中に還元剤を加えるこ
とにより達成される。還元剤としては、カーボン
粉末、金属アルミニウム、酒石酸、ロツセル塩、
庶糖などを用いることができる。かかる不純物の
鉄分は、Fe2O3重量含有率換算にして50ppm以下
にする必要がある。 ガラスによる紫外線の吸収は、不純物としての
Fe3+の吸収のみで生じるのではなく、ガラス成
分の影響を強く受けることがわかつた。石英ガラ
スが非常に高い紫外線透過率を有するのはFe3+
不純物が少ないことにもよるが、ガラス成分が
SiO2単一であることによる。一般にガラス成分
としてアルカリ金属酸化物やアルカリ土類金属酸
化物を加えると紫外域に吸収が生じてくる。い
ま、アルミナ封着用ガラスとして、50〜58×
10-7/℃の熱膨張係数をもつようにガラス組成を
検討していくと、6〜14重量含有率に相当するア
ルカリ金属酸化物、あるいはアルカリ土類金属酸
化物をガラス組成に加える必要がある。しかしな
がら、これだけの量のアルカリ金属酸化物、アル
カリ土類金属酸化物を加えると紫外線吸収が増大
し、たとえ不純物としての鉄分を50ppm以下に抑
え、かつ、還元剤を加えて溶融しても、十分な紫
外線透過率を有するガラスを得ることは難しい。 本発明者等は、アルカリ金属酸化物(R2O)、
アルカリ土類金属酸化物(RO)による紫外線吸
吸を抑えることを検討した結果、Al2O3及びB2O3
がこの紫外線吸収を抑える作用があることを見い
出した。アルカリ金属酸化物を含むガラスにおい
て、Al2O3及びB2O3の含有率を高めていくことに
よつて、紫外線吸収が減少し紫外線透過率が増大
することが判明した。Al2O3は、また化学的耐久
性を高めるが、含有量が多くなりすぎると溶融性
が悪化する。B2O3は融剤となりガラスの溶融を
助けるが、含有量が多くなりすぎると、ガラスの
耐水性が悪くなり、また、ガラス溶融時にガラス
表面からの揮発量が増大し、ガラスの不均質化を
まねく。本発明者等は、このような検討の結果か
ら次のような内容の本発明に到達した。 本発明は、アルミナセラミツクと安全にコンプ
レツシヨンシールが可能であるように30〜380℃
の温度範囲で50〜58×10-7/℃の熱膨張係数を有
し、不純物としてのFe2O3重量含有率が50ppm以
下であり、かつ肉厚1mmで波長253.7nmの紫外線
の透過率が60%以上であることを特徴とし、下記
成分、すなわち重量%でSiO261〜67、Al2O35〜
8、B2O320〜25、R2O7〜10、RO0〜2、F20〜
2からなり、ただしR2OははLi2O+Na2O+K2O
であり、ROはMgO,CaO,SrO,BaO,ZnOで
あるアルミナ封着用紫外線透過ガラスである。 次に、本発明のガラスの組成物限定理由につい
て説明する。 SiO2が67%より多いときは、ガラスの溶解性
が悪化し、熱膨張係数が小さくなりすぎ、61%よ
り少ないときは、紫外線透過率が減少し、ガラス
の化学的耐久性が悪化する。Al2O3が8%より多
いときは溶解性が悪化し、5%より少ないときは
紫外線透過率が減少すると共に化学的耐久性が悪
化する。B2O3が25%より多いときは、化学的耐
久性が悪化し、20%より少ないときは紫外線透過
率が低下すると共に溶解性が悪くなる。R2Oのア
ルカリ金属酸化物が1.0%より多いときは、熱膨
張係数が大きくなりすぎると共に、紫外線透過率
が減少し、一方7%より少ないときは熱膨張係数
が小さくなりすぎ、溶解性が悪くなる。ROのア
ルカリ土類金属酸化物は、ガラスの溶解性及び化
学的耐久性を向上させる効果があるが、2%より
多いときは、紫外線透過率が減少する。F2は、
ガラスの溶解性及び泡切れに効果があるが、2%
より多いときはガラスが乳濁化し、有害な弗素の
揮発量が上昇する。 下表に、本発明のガラスの実施例を示す。
【表】
上記実施例のガラス試料は、次のように調製し
た。 実施例のガラス組成になるように、調合したバ
ツチを白金ルツボに入れ、電気炉で4時間溶融し
た。溶融の際、還元剤として金属アルミニウムを
0.1重量%添加した。溶融後カーボン板上に流し
出して板状試料を得た。この板状試料を小片に切
り出し、研磨により肉厚1mmの紫外線透過率測定
用とした。また板状試料を火炎加工により長さ50
mm×径3.5mmの棒状サンプルを作製し、これを熱
膨張係数測定用とした。 以上、説明した本発明のガラスは、紫外線透過
率が高く、また、アルミナセラミツクとの間で接
着性に優れ、気密性及び強度が向上するコンプレ
ツシヨンシールをすることができ、EP―ROM半
導体における紫外線透過用窓として特に適してい
る。
た。 実施例のガラス組成になるように、調合したバ
ツチを白金ルツボに入れ、電気炉で4時間溶融し
た。溶融の際、還元剤として金属アルミニウムを
0.1重量%添加した。溶融後カーボン板上に流し
出して板状試料を得た。この板状試料を小片に切
り出し、研磨により肉厚1mmの紫外線透過率測定
用とした。また板状試料を火炎加工により長さ50
mm×径3.5mmの棒状サンプルを作製し、これを熱
膨張係数測定用とした。 以上、説明した本発明のガラスは、紫外線透過
率が高く、また、アルミナセラミツクとの間で接
着性に優れ、気密性及び強度が向上するコンプレ
ツシヨンシールをすることができ、EP―ROM半
導体における紫外線透過用窓として特に適してい
る。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 アルミナセラミツクスと安全にコンプレツシ
ヨンシールが可能であるように、30〜380℃の温
度範囲で50〜58×10-7/℃の熱膨張係数を有し、
不純物としてのFe2O3重量含有率が50ppm以下で
あり、かつ肉厚1mmで波長253.7nmの紫外線の透
過率が60%以上であることを特徴とし、下記成分
すなわち重量%でSiO261〜67、Al2O35〜8、
B2O320〜25、R2O7〜10、RO0〜2、F20〜2か
らなり、ただしR2OはLi2O+Na2O+K2Oであ
り、ROはMgO,CaO,SrO,BaO,ZnOである
アルミナ封着用紫外線透過ガラス。 2 紫外線照射によりメモリ―消去を行うEP―
ROM半導体を支持するアルミナパツケージにお
いて紫外線透過窓に用いる特許請求の範囲第1項
に記載のアルミナ封着用紫外線透過ガラス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12996683A JPS6021830A (ja) | 1983-07-15 | 1983-07-15 | アルミナ封着用紫外線透過ガラス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12996683A JPS6021830A (ja) | 1983-07-15 | 1983-07-15 | アルミナ封着用紫外線透過ガラス |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6021830A JPS6021830A (ja) | 1985-02-04 |
| JPH0114185B2 true JPH0114185B2 (ja) | 1989-03-09 |
Family
ID=15022830
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12996683A Granted JPS6021830A (ja) | 1983-07-15 | 1983-07-15 | アルミナ封着用紫外線透過ガラス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6021830A (ja) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60200842A (ja) * | 1984-03-21 | 1985-10-11 | Hoya Corp | 紫外線透過用ガラス |
| DE3801840A1 (de) * | 1988-01-20 | 1989-08-03 | Schott Glaswerke | Uv-durchlaessiges glas |
| JP2634063B2 (ja) * | 1988-06-22 | 1997-07-23 | 東芝硝子株式会社 | 固体撮像素子用カバーガラス |
| US4925814A (en) * | 1989-02-27 | 1990-05-15 | Corning Incorporated | Ultraviolet transmitting glasses for EPROM windows |
| JP2562803B2 (ja) * | 1992-03-05 | 1996-12-11 | 東芝硝子株式会社 | Ep−romパッケージ用窓ガラス |
| US5268335A (en) * | 1992-11-27 | 1993-12-07 | Corning Incorporated | Fast strengthening glass lenses |
| DE4335204C1 (de) * | 1993-10-15 | 1995-04-06 | Jenaer Glaswerk Gmbh | Reduzierend erschmolzenes Borosilikatglas mit hoher Transmission im UV-Bereich und guter hydrolytischer Beständigkeit und seine Verwendung |
| DE4338128C1 (de) * | 1993-11-08 | 1995-05-18 | Jenaer Glaswerk Gmbh | Borosilikatglas mit hoher Transmission im UV-Bereich, niedriger Wärmeausdehnung und hoher chemischer Beständigkeit, Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung |
| JP3748614B2 (ja) * | 1995-11-30 | 2006-02-22 | 日本電気硝子株式会社 | 調理器用トッププレート |
| DE102009036063B3 (de) * | 2009-08-04 | 2011-02-10 | Schott Ag | Hoch UV-durchlässige Borosilicatgläser mit reduziertem Bor-Gehalt |
| JP6489411B2 (ja) * | 2014-03-19 | 2019-03-27 | 日本電気硝子株式会社 | 紫外線透過ガラス |
| CN104591539A (zh) * | 2015-01-29 | 2015-05-06 | 中国建筑材料科学研究总院 | 一种远紫外波段高透过率的硼硅酸盐玻璃及其制备方法 |
| WO2017163963A1 (ja) * | 2016-03-24 | 2017-09-28 | 旭硝子株式会社 | 紫外線透過ガラス、紫外線照射装置および紫外線殺菌装置 |
| JP7289612B2 (ja) * | 2018-02-28 | 2023-06-12 | 日本電気硝子株式会社 | 紫外線透過ガラス及びその製造方法 |
| CN109437560A (zh) * | 2018-12-28 | 2019-03-08 | 中建材蚌埠玻璃工业设计研究院有限公司 | 一种紫外高透硼硅酸盐玻璃及其制备方法 |
| DE202020107534U1 (de) | 2020-12-03 | 2021-07-14 | Schott Ag | Borosilicatglasartikel |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57160938A (en) * | 1981-03-30 | 1982-10-04 | Toshiba Glass Co Ltd | Ultraviolet absorbing hard glass |
-
1983
- 1983-07-15 JP JP12996683A patent/JPS6021830A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6021830A (ja) | 1985-02-04 |
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