JPH03218951A - ガラスコーティング方法及びガラス接合方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はガラスの微粉末を含有したシートを用いるガラ
スコーティング方法及びガラス接合方法に関するもので
ある。

（従来の技術） 金属やセラミンクス等からなる基材の表面にガラスコー
ティングを施すためには、ガラス粉末とビヒクルとの混
合物をスクリーン印刷法、転写法スプレー法等の手段に
よって基材の表面に載せ、焼成する方法が一般的である
。しかしスクリーン印刷法は基材の形状によっては均一
な印刷ができない場合があり、また設備費が高くつくと
いう問題がある。転写法は設備費は安価でよいが膜厚が
薄く、精度を出しにくいという問題がある。またスプレ
ー法は広い面積に適用できるが膜厚のばらつきが大きく
、精度が悪いという問題がある。

従って高価な設備を必要とせず、均一な膜厚のガラスコ
ーティングを基材の表面に精度良く施すことができるガ
ラスコーティング方法が求められていた。

一方、基材の表面に他の部材をガラス接合する方法とし
ては、上記のスクリーン印刷法のほかにプリフォームと
呼ばれるガラスの薄板を基材の表面に載せて焼成する方
法が知られている。しかしこの方法は膜厚を２００μｍ
以下とすることが困難であり、しかも用途に応じて各種
のサイズのものを成形しなければならないという問題が
ある。

従って任意の膜厚のガラス層により各種形状の部材を容
易にしかも精度よく基材の表面に接合できるガラス接合
方法が求められていた。

（発明が解決しようとする課Ｂ） 本発明は上記した従来の要望に応え、高価な設備を必要
とせずに均一な膜厚のガラスコーティングを基材の表面
に精度良く施すことができるガラスコーティング方法と
、このガラスコーティング方法を利用して任意の膜厚の
ガラス層により各種形状の部材を容易にガラス接合する
ことができるガラス接合方法とを提供することを目的と
するものである。

（課題を解決するための手段） 上記の課題は、ガラスの微粉末と樹脂バインダとを混練
したシートを、樹脂バインダが水溶性であるときには有
Ｉｍ溶剤易溶性の接着剤を用い、また樹脂バインダが有
ｍ溶剤易溶性であるときには水溶性の接着剤を用いて基
材の表面に接着し、炉内で焼成して基材の表面にガラス
層を形成することを特徴とするガラスコーティング方法
によって解決される。また上記の課題は、このようにし
て形成されたガラス層を利用して基材の表面に他の部材
を接合することを特徴とするガラス接合方法によって解
決される。

このように本発明においてはガラスの微粉末と樹脂バイ
ンダとを混練したシートが用いられる。

ガラスの微粉末としては従来からガラス接合用等に用い
られてきた低融点ガラス、ほうろう用フリノト等が目的
に応じて使用され、目的によっては結晶化ガラスの微粉
末を用いることもできる。

樹脂バインダは全体をシート化するためのもので、ポリ
ビニルアルコール、カルポキシメチルセルロース、メチ
ルセルロースのような水溶性樹脂や、ポリビニルブチラ
ール、スチレン系樹脂エマルジョン、アクリル系樹脂エ
マルジョン、ブタジエン系樹脂エマルジョンのような有
機溶剤易溶性樹脂が使用される。このほかにフタル酸ジ
プチルやジエチレングリコールのような可塑剤を少量添
加してもよい。

シート中におけるガラスの微粉末の混合比は２０〜９０
重量％が適当である。これはガラスの混合比が２０％未
満では均一なガラスコーティングや十分な接合強度が得
られず、逆に９０％を越えると相対的に樹脂バインダが
不足してシート化が困難となるためである。またシート
全体の厚さは５０〜４００μｍ程度が好ましい。

第１の発明においては、このようなシートを目的とする
ガラスコーティング面積に合わせて切断したうえで、基
材の表面に接着して焼成が行われる。また第２の発明に
おいてもシートを目的とするガラス接合面積に合わせて
切断し、基材とこれに接合される他の部材との間に接着
して焼成される。このための接着剤としてはシート中の
樹脂バインダが水溶性のものである場合には有機溶剤易
溶性の接着剤を用い、シート中の樹脂バインダが有機溶
剤易溶性のものである場合には水溶性の接着剤を用いる
ものとする。これは接着剤によってシートが冫容かされ
ることを防止するためである。

また本発明においては、シートの全面を基材に接着する
のではなく数個所を点状または網目状に接着することが
好ましい。これはシートと基材との間に隙間を設けるこ
とにより、焼成時に接着剤が熱分解して発生するガスを
シートの下面から逃がすためであり、全面接着した場合
にはガスがシートの内部において発泡して均一なガラス
コーティング層やガラス接合層を形成しないおそれがあ
る。また全く接着しなければシートはご《薄いものであ
るために基材上から移動してしまうこととなる。

このようにシートを基材の表面に点状または網目状に接
着したものを焼成すれば、樹脂バインダが熱分解して飛
散するとともにシート中のガラスの微粉末が溶融して基
材の表面に均一な膜厚のガラスコーティング層が形成さ
れる。また第２の発明によれば、このシートが溶融して
生じたガラス層を利用して基材の表面に他の部材を気密
にガラス接合することができる。

本発明に用いられるシートはその膜厚を従来の？リフォ
ームよりも極めて薄く、かつ均一に製造することができ
るので、基材の表面に均一な膜厚のガラスコーティング
を施すことができる。またこのシートは自由な寸法に切
断して用いることができるので、任意の形状の基材の表
面に精度の良いガラスコーティングを施すことができる
。しかも本発明によれば接着剤によってシートが溶かさ
れるおそれがなく、また接着剤の熱分解により生じたガ
スがガラスコーティング面やガラス接合面を発泡させる
こともない。

次に本発明の実施例を示す。

（実施例） 実施例Ｉ ＳｉＯ■　６７．０％（重量％、以下同じ）　、ＢＺＯ
３　２２．０％、Ｎａｚ０　　３．５％、Ｋ．ｏ　　４
．０％、Ｃａ０　１．５％、の組成を持ち、４０〜４０
０゜Ｃにおける線膨張係数が４．７　ＸＩＯ−６／”Ｃ
であるガラスを３２５メッシュ以下に粉砕しガラス粉末
を製造した。このガラス粉末７２部と有機溶剤易溶性樹
脂であるポリビニルブチラール２７部と可塑剤であるフ
タル酸ジブチル１部とを混練し、膜厚が１００　μｍと
３００　μｍの２種類のシートを作成した．これらのシ
ートを３０■×３０胴の寸法に切断したうえ、３０ｍｍ
　Ｘ　３０ｍｍ　Ｘ　Ｏ．８　ＩＩａｌｌ’のアルミナ
製の基材の表面にそれぞれ４点接着した。使用した接着
剤は水溶性のアクリル系接着剤である。これらの基材を
Ｎ２ガス雰囲気中で１０００″Ｃ×１５分間焼成したと
ころ、基材の表面に膜厚が７０μｍと２００　μｍの均
一なガラスコーティング層が形成された。

実施例２ 実施例１に記した膜厚の異なる２種類のシートを用いて
、第１図に示されるとおりの圧カセンサのガラス封着を
行った。図中、（１）は４０〜４００℃における線膨張
係数が３．３　ＸＩＯ”’／”Ｃのシリコンチップ、（
２）は４０〜４００″Ｃにおける線膨張係数が２．９Ｘ
１０−６／”Ｃの結晶化ガラス製の基台、（３）は４０
〜４００゜Ｃにおける線膨張係数が４．９　ＸＩＯ−６
／”Ｃのコハール合金（２．９％Ｎｉ−１７％Ｃｏ　−
　５４％Ｐｅ）からなるステム台座、（４）は同じコバ
ール合金製のピンである。

ステム台座（３）と基台（２）との間のガラス接合は、
両者間の線膨張係数の差が大きいので膜厚が１００μｍ
のシート（５）を外径３．０ｍｍ、内径０．６ｍに打ち
抜いたものを用い、ステム台座（３）とピン（４）との
間のガラス接合はガラス体積を多くするため膜厚が３０
０　μｍのシート（６）を用いて行った。接着剤及び加
熱条件は実施例１と同様である。この結果、各部材は精
度良く気密シールされ、プリフォームを使用していた従
来のガラス接合方法に比較して接合強度が約２０％向上
した。

（発明の効果） 以上に説明したとおり、第１の発明によれば特別の設備
を必要とせずに均一な膜厚のガラスコーティング層を基
材の表面に精度良くかつ容易に施すことができる。また
第２の発明によれば各種形状の部材を精度良くかつ容易
にガラス接合することができる。

よって本発明は従来の問題点を一掃したガラスコーティ
ング方法及びガラス接合方法として、産業の発展に寄与
するところは極めて大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例２の方法により接合された圧力センサを
示す断面図である。 （５）、（６）：　シ一ト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ガラスの微粉末と樹脂バインダとを混練したシート
   を、樹脂バインダが水溶性であるときには有機溶剤易溶
   性の接着剤を用い、また樹脂バインダが有機溶剤易溶性
   であるときには水溶性の接着剤を用いて基材の表面に接
   着し、炉内で焼成して基材の表面にガラス層を形成する
   ことを特徴とするガラスコーティング方法。 ２、請求項１に記載の方法により形成されたガラス層を
   利用して基材の表面に他の部材を接合することを特徴と
   するガラス接合方法。