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
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
glass
alumina
ultraviolet
thermal expansion
sealing
Prior art date
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Expired
Application number
JP58129966A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS6021830A (ja
Inventor
Shigeru Yamamoto
Chomaro Hirata
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Electric Glass Co Ltd
Original Assignee
Nippon Electric Glass Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Electric Glass Co Ltd filed Critical Nippon Electric Glass Co Ltd
Priority to JP12996683A priority Critical patent/JPS6021830A/ja
Publication of JPS6021830A publication Critical patent/JPS6021830A/ja
Publication of JPH0114185B2 publication Critical patent/JPH0114185B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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

Landscapes

  • 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

【発明の詳細な説明】
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。
【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。

Claims (1)

  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。
JP12996683A 1983-07-15 1983-07-15 アルミナ封着用紫外線透過ガラス Granted JPS6021830A (ja)

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JP12996683A JPS6021830A (ja) 1983-07-15 1983-07-15 アルミナ封着用紫外線透過ガラス

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JP12996683A JPS6021830A (ja) 1983-07-15 1983-07-15 アルミナ封着用紫外線透過ガラス

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JPS6021830A JPS6021830A (ja) 1985-02-04
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ID=15022830

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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

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JPS6021830A (ja) 1985-02-04

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