JPH07196338A - Production of filler powder - Google Patents

Production of filler powder

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JPH07196338A
JPH07196338A JP35364593A JP35364593A JPH07196338A JP H07196338 A JPH07196338 A JP H07196338A JP 35364593 A JP35364593 A JP 35364593A JP 35364593 A JP35364593 A JP 35364593A JP H07196338 A JPH07196338 A JP H07196338A
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元 日方
Yoshitaka Chimura
悦貴 地村
Toshiro Yamanaka
俊郎 山中
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Abstract

PURPOSE:To provide a production method for filler powder capable of producing the filler at low cost without deteriorating the fluidity of a sealing material. CONSTITUTION:Firstly, crystallizable glass powder is compounded with powder of a fireproof material and mixed. Next, the mixture is baked at a temperature at which the glass powder sufficiently crystallizes while the crystallizable glass and the fireproof material does not fuse with each other, and then the objective filler powder is obtained.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、フィラー粉末の製造方
法に関し、具体的にはICパッケージや表示デバイス等
の電子部品を封着する封着材料に用いられるフィラー粉
末の製造方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a filler powder, and more particularly to a method for producing a filler powder used as a sealing material for sealing electronic parts such as IC packages and display devices. .

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、ICパッケージや表示デバイ
ス等の電子部品を封着する封着材料には、低融点ガラス
粉末とともに、熱膨張係数の調整等のためにフィラー粉
末が使用される。
2. Description of the Related Art Conventionally, filler powder has been used as a sealing material for sealing electronic parts such as IC packages and display devices together with low melting point glass powder for adjusting the thermal expansion coefficient.

【0003】フィラー粉末を製造する方法の一つとし
て、結晶化ガラス法と呼ばれる方法が一般に知られてい
る。この結晶化ガラス法は、まず所望の化学組成を有す
るように調合されたガラス原料を溶融し、成形、粉砕し
て結晶性ガラス粉末を作製した後、これらを焼成して結
晶化させる方法であり、ウイレマイト、β−クォーツ固
溶体、コーディエライト、β−ユークリプタイト、亜鉛
ペタライト、ガーナイト等のフィラー粉末を作製する際
に利用される。
A method called a crystallized glass method is generally known as one of the methods for producing the filler powder. The crystallized glass method is a method in which a glass raw material prepared to have a desired chemical composition is first melted, molded and crushed to prepare a crystalline glass powder, and then baked to crystallize them. , Willemite, β-quartz solid solution, cordierite, β-eucryptite, zinc petalite, garnite, etc.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記した
ような方法では、結晶性ガラス粉末の焼成工程でこれら
が互いに熔着して強く焼き締まり、堅い結晶物の塊とな
ってしまうため、再粉砕する必要があり、製造コストが
高いという欠点がある。
However, in the method as described above, the crystalline glass powders are re-pulverized because they are fused with each other and strongly hardened in the firing step of the crystalline glass powder to form a solid crystal mass. There is a drawback that it is necessary and the manufacturing cost is high.

【0005】また再粉砕工程で、粒径が0.5μm以下
の結晶物の微粉が発生するが、この微粉を取り除くため
に分級すると、フィラー粉末の収率が低下してコストが
非常に高くなり好ましくない。それゆえ通常は微粉を含
んだ状態で低融点ガラス粉末と混合される。ところがこ
のような微粉が封着材料中に存在すると、フィラーの比
表面積が増える(即ち、ガラスとの反応面積が大きくな
り、低融点ガラスに溶け込み易くなる)ため、封着材料
の流動性を低下させてしまうという問題を有している。
In the re-grinding step, fine powder of crystalline material having a particle size of 0.5 μm or less is generated. If classification is performed to remove this fine powder, the yield of filler powder is lowered and the cost becomes very high. Not preferable. Therefore, it is usually mixed with the low-melting glass powder while containing fine powder. However, when such fine powder is present in the sealing material, the specific surface area of the filler increases (that is, the reaction area with the glass increases, and it easily dissolves in the low-melting glass), so that the fluidity of the sealing material decreases. It has a problem of causing it.

【0006】本発明の目的は、安価に製造することがで
き、しかも封着材料の流動性を損なわないフィラー粉末
の製造方法を提供することである。
An object of the present invention is to provide a method for producing a filler powder which can be produced at low cost and which does not impair the fluidity of the sealing material.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明者等は種々の実験
を行った結果、焼成時に結晶性ガラス粉末同士を接触し
ないようにすることができれば、粉末の状態のままで結
晶化させることができ、再粉砕が不要になることを見い
だし、本発明を提案するに至った。
Means for Solving the Problems As a result of various experiments conducted by the present inventors, if it is possible to prevent the crystalline glass powders from contacting each other during firing, it is possible to crystallize them in the powder state. It was found that the re-grinding was possible and the re-grinding became unnecessary, and the present invention was proposed.

【0008】即ち、本発明のフィラー粉末の製造方法
は、結晶性ガラス粉末に耐火性物質粉末を添加し、混合
した後、結晶性ガラス粉末と耐火性物質粉末とが熔着せ
ず且つ結晶性ガラス粉末が結晶化するのに十分な温度で
焼成することを特徴とする。
That is, in the method for producing a filler powder of the present invention, the refractory substance powder is added to and mixed with the crystalline glass powder, and the crystalline glass powder and the refractory substance powder are not welded and the crystalline glass is not melted. It is characterized by firing at a temperature sufficient for the powder to crystallize.

【0009】[0009]

【作用】本発明のフィラー粉末の製造方法においては、
まず結晶性ガラス粉末に耐火性物質粉末を添加する。耐
火性物質粉末の添加量は、結晶性ガラス粉末100重量
部に対して0.1重量部以上、より好ましくは1〜70
重量部であることが望ましい。なお耐火性物質粉末の添
加量が0.1重量部より少ないと結晶性ガラス粉末同士
の接触を妨げる効果が殆どなくなってしまう。
In the method for producing the filler powder of the present invention,
First, the refractory substance powder is added to the crystalline glass powder. The addition amount of the refractory substance powder is 0.1 parts by weight or more, and more preferably 1 to 70 parts by weight based on 100 parts by weight of the crystalline glass powder.
It is desirable that the amount is parts by weight. If the addition amount of the refractory substance powder is less than 0.1 part by weight, the effect of hindering the contact between the crystalline glass powders is almost lost.

【0010】使用する結晶性ガラス粉末は、所望の化学
組成を有するように調合されたガラス原料を溶融した
後、成形、粉砕して作製されるものであり、フィラー粉
末の作製に用いられるガラスであれば種々の組成を有す
るものを使用することが可能である。このようなものと
して例えばウイレマイト、β−クォーツ固溶体、コーデ
ィエライト、β−ユークリプタイト、亜鉛ペタライト、
ガーナイト等の結晶物となるものを使用することができ
る。なお結晶性ガラスの組成がこれらの結晶の理論組成
値から多少ずれていても差し支えない。また結晶性ガラ
ス粉末は、45μm以下の粒径を有するものを使用する
ことが望ましい。
The crystalline glass powder to be used is produced by melting a glass raw material prepared so as to have a desired chemical composition, shaping and crushing it, and is a glass used for producing a filler powder. If so, it is possible to use those having various compositions. Examples of such substances include willemite, β-quartz solid solution, cordierite, β-eucryptite, zinc petalite,
A crystalline substance such as garnite can be used. The composition of the crystalline glass may deviate from the theoretical composition values of these crystals to some extent. Further, it is desirable to use crystalline glass powder having a particle diameter of 45 μm or less.

【0011】また耐火性物質粉末は、結晶性ガラス粉末
同士の接触を妨げるために混合されるものであり、結晶
性ガラス粉末を焼成して得られる結晶物と同等以上の高
い融点を有するとともに結晶性ガラスと反応し難い性質
のものを使用する。このようなものとしては、特にウイ
レマイト系セラミックス、ジルコン系セラミックス、酸
化錫系セラミックス、ジルコニア、アルミナ、コーディ
エライト、酸化チタン、シリカ、β−クォーツ固溶体、
β−ユークリプタイト、亜鉛ペタライト、ガーナイトが
好ましく、またこれ以外にもチタン酸鉛系セラミック
ス、ムライト系セラミックス、酸化ニオブ、クリストバ
ライト等の結晶物粉末を使用することができる。なお耐
火性物質粉末は、45μm以下の粒径を有するものを使
用することが望ましい。
The refractory substance powder is mixed to prevent contact between the crystalline glass powders, has a high melting point equal to or higher than that of a crystalline substance obtained by firing the crystalline glass powders, and has a crystal structure. Use a glass that does not easily react with the glass. Examples of such materials include willemite ceramics, zircon ceramics, tin oxide ceramics, zirconia, alumina, cordierite, titanium oxide, silica, β-quartz solid solution,
β-eucryptite, zinc petalite, and garnite are preferable, and lead titanate-based ceramics, mullite-based ceramics, niobium oxide, cristobalite, and other crystalline powders can also be used. It is desirable to use the refractory material powder having a particle diameter of 45 μm or less.

【0012】続いて結晶性ガラス粉末と耐火性物質粉末
を均一に混合する。なお結晶性ガラス粉末の粉砕時に、
耐火性物質粉末を添加し、ボールミル等で混合粉砕して
もよい。
Subsequently, the crystalline glass powder and the refractory material powder are uniformly mixed. When crushing the crystalline glass powder,
The refractory substance powder may be added and mixed and ground by a ball mill or the like.

【0013】その後これらの混合粉末を、結晶性ガラス
粉末と耐火性物質粉末とが熔着せず、且つ結晶性ガラス
粉末が結晶化するのに十分な温度で焼成する。このよう
な条件で焼成すると、耐火性物質粉末の存在によって結
晶性ガラス粉末同士の接触が妨げられ、各結晶性ガラス
粉末が粉末の状態のまま結晶化する。このようにして得
られた結晶物粉末と耐火性粉末との混合物は、粉末同士
が熔着していないために、そのまま封着材料用のフィラ
ー粉末として使用できる。なお結晶性ガラス粉末を用意
する際の粉砕工程で発生するガラス微粉が混合粉末中に
混入してしまう場合もあるが、このような微粉は混合粉
末を焼成する過程で粒径の大きな結晶性ガラス粉末表面
に熔着するため、得られるフィラー粉末中には微粉は殆
ど存在しない。
Thereafter, these mixed powders are fired at a temperature sufficient for the crystalline glass powder and the refractory material powder not to be fused and for the crystalline glass powder to crystallize. When fired under such conditions, the presence of the refractory substance powder prevents the crystalline glass powders from contacting each other, and the crystalline glass powders are crystallized in the powder state. The mixture of the crystalline powder and the refractory powder thus obtained can be used as it is as a filler powder for a sealing material because the powders are not welded to each other. It should be noted that fine glass powder generated in the crushing step when preparing the crystalline glass powder may be mixed in the mixed powder, but such fine powder is crystalline glass having a large particle size in the process of firing the mixed powder. Since it adheres to the surface of the powder, there is almost no fine powder in the obtained filler powder.

【0014】なお本発明の方法において、得られたフィ
ラー粉末を結晶性ガラス粉末の結晶物と耐火性物質粉末
とに分離するのは事実上困難である。それゆえ単一の材
質からなるフィラー粉末を得たい場合には、結晶性ガラ
ス粉末と同一結晶相を有する耐火性物質粉末を用いる必
要がある。
In the method of the present invention, it is practically difficult to separate the obtained filler powder into crystalline substance of crystalline glass powder and refractory substance powder. Therefore, when it is desired to obtain a filler powder made of a single material, it is necessary to use a refractory substance powder having the same crystal phase as the crystalline glass powder.

【0015】次に本発明の方法で得られるフィラー粉末
を用いた封着材料について説明する。
Next, a sealing material using the filler powder obtained by the method of the present invention will be described.

【0016】このような封着材料は、低融点ガラス粉末
と上記のようにして作製したフィラー粉末とからなる。
両者の割合は、低融点ガラス粉末:フィラー粉末が体積
%で45:55〜95:5の範囲であることが好まし
い。
Such a sealing material comprises a low melting point glass powder and the filler powder produced as described above.
The ratio of the two is preferably in the range of 45:55 to 95: 5 by volume% low melting glass powder: filler powder.

【0017】低融点ガラス粉末としては、ガラス転移点
が350℃以下のものを使用することが好ましく、この
ようなものとして、PbO−B2 O3 系、PbO−Bi
2 O3 −Fe2 O3 系、PbO−Bi2 O3 −CuO
系、PbO−B2 O3 −ZnO系、PbO−B2 O3 −
Bi2 O3 系、PbO−V2 O5 系等の非晶質又は結晶
性のガラスを使用することが可能である。
As the low-melting glass powder, it is preferable to use one having a glass transition point of 350 ° C. or lower. As such a powder, PbO-B 2 O 3 system, PbO-Bi are used.
2 O 3 -Fe 2 O 3 system, PbO-Bi 2 O 3 -CuO
System, PbO-B 2 O 3 -ZnO-based, PbO-B 2 O 3 -
It is possible to use amorphous or crystalline glass such as Bi 2 O 3 system and PbO—V 2 O 5 system.

【0018】またこの封着材料には、上記のようにして
作製したフィラー粉末以外にも、必要に応じて通常の方
法で作製した同種又は異種のフィラー粉末を添加しても
よい。このようなフィラー粉末としては、例えばウイレ
マイト系セラミックス、ジルコン系セラミックス、酸化
錫系セラミックス、チタン酸鉛系セラミックス、ジルコ
ニア、アルミナ、コーディエライト、ムライト系セラミ
ックス、酸化ニオブ、β−ユークリプタイト、酸化チタ
ン、シリカ、ガーナイト、石英ガラス、クリストバライ
ト等を使用することができる。
In addition to the filler powder prepared as described above, the same or different kind of filler powder prepared by a usual method may be added to the sealing material. Examples of such filler powder include willemite ceramics, zircon ceramics, tin oxide ceramics, lead titanate ceramics, zirconia, alumina, cordierite, mullite ceramics, niobium oxide, β-eucryptite, and oxides. Titanium, silica, garnite, quartz glass, cristobalite, etc. can be used.

【0019】[0019]

【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて説明する。EXAMPLES The present invention will be described below based on examples.

【0020】表1及び表2は本発明の実施例(試料A〜
H)及び比較例(試料I)を示している。
Tables 1 and 2 show examples of the present invention (Samples A to A).
H) and a comparative example (Sample I) are shown.

【0021】[0021]

【表1】 [Table 1]

【0022】[0022]

【表2】 [Table 2]

【0023】まず表中の組成となるように、純珪粉、酸
化アルミニウム、亜鉛華、ジルコニア、酸化チタン、酸
化リチウム、酸化マグネシウム、燐酸アルミニウムを調
合、混合し、この混合物を白金坩堝に入れて1500〜
1650℃で3時間溶融した。次いで溶融ガラスを板状
に成形し、粉砕した後、350メッシュのステンレス製
篩を通過させて45μm以下の粒径を有する結晶性ガラ
ス粉末を得た。
First, pure silica powder, aluminum oxide, zinc oxide, zirconia, titanium oxide, lithium oxide, magnesium oxide, and aluminum phosphate were mixed and mixed so that the composition shown in the table was obtained, and this mixture was put into a platinum crucible. 1500-
It was melted at 1650 ° C. for 3 hours. Next, the molten glass was shaped into a plate, crushed, and then passed through a 350-mesh stainless sieve to obtain a crystalline glass powder having a particle size of 45 μm or less.

【0024】次いで表中に示す割合で、耐火性物質粉末
を添加し、混合した後、表に示す焼成条件で焼成した。
なお試料Iは耐火性物質粉末を添加せずに焼成した。
Next, the refractory substance powder was added in the proportion shown in the table, mixed, and then fired under the firing conditions shown in the table.
Sample I was fired without adding refractory powder.

【0025】このようにして得られた焼成物を、封着材
料用フィラー粉末として使用するに当たり、解砕や粉砕
が必要かどうかを検討したところ、本発明の方法を用い
て作製した試料A〜Hについては、解砕も粉砕も必要な
く、そのまま使用できることが分かった。これに対して
試料Iは、強く焼き締まった堅い塊状の結晶物であった
ため解砕は不可能であり、ボールミルにて再粉砕しなけ
れば試料Hと同等のフィラー粉末が得られなかった。
When the fired product thus obtained was used as a filler powder for a sealing material, whether or not crushing or crushing was required was examined, and samples A to C produced by the method of the present invention were examined. It was found that H can be used as it is without crushing or crushing. On the other hand, since the sample I was a hard and hard lump-shaped crystal substance, it could not be crushed, and a filler powder equivalent to that of the sample H could not be obtained unless it was re-ground with a ball mill.

【0026】また焼成前(結晶性ガラス粉末)と焼成後
(フィラー粉末)の試料A〜Hについて、比表面積を流
体式比表面積測定装置で測定し、平均粒径をマイクロト
ラック粒度分析計にて行ったところ、平均粒径(D
50値)に殆ど変化がなかったにも関わらず、比表面積は
焼成後に大きく減少した。一方、試料Iについては再粉
砕後に比表面積及び平均粒径の測定を行った。その結
果、平均粒径(D50値)は実施例と同等であったもの
の、比表面積は焼成後の各実施例の値に比べて大きかっ
た。これらの事実から、本発明の方法にて作製したフィ
ラー粉末は、焼成時に微粉が結晶性ガラス粉末表面に熔
着したために、比表面積が小さくなったものと推測でき
る。
The specific surface areas of the samples A to H before firing (crystalline glass powder) and after firing (filler powder) were measured by a fluid type specific surface area measuring device, and the average particle size was measured by a Microtrac particle size analyzer. As a result, the average particle size (D
The specific surface area decreased significantly after firing, although there was almost no change in the ( 50 value). On the other hand, with respect to the sample I, the specific surface area and the average particle diameter were measured after re-grinding. As a result, the average particle diameter (D 50 value) was similar to that of the example, but the specific surface area was larger than the value of each example after firing. From these facts, it can be inferred that the filler powder produced by the method of the present invention had a small specific surface area because the fine powder was fused to the surface of the crystalline glass powder during firing.

【0027】この微粉の熔着の有無を確認するために、
試料A〜Hのフィラー粉末を、各々樹脂に混練して硬化
させた後、硬化物の断面を研磨し、電子顕微鏡で観察し
たところ、各試料ともフィラー粉末の表面に微粉が熔着
しているのが認められた。
In order to confirm whether or not the fine powder is welded,
After each of the filler powders of Samples A to H was kneaded and cured with a resin, the cross section of the cured product was polished and observed with an electron microscope. As a result, in each sample, fine powder was adhered to the surface of the filler powder. Was recognized.

【0028】なお得られたフィラー粉末は、試料Aがβ
ークォーツ固溶体粉末とジルコン系セラミックス粉末と
の混合物、試料Bがβ−クォーツ固溶体粉末とウイレマ
イト系セラミックス粉末との混合物、試料Cがコーディ
エライト粉末とジルコニア粉末との混合物、試料Dがβ
−ユークリプタイト粉末と酸化錫系セラミックス粉末と
の混合物、試料Eが亜鉛ペタライト粉末とコーディエラ
イト粉末との混合物、試料Fがガーナイト粉末、ジルコ
ニア粉末及び酸化チタン粉末からなる混合物、試料Gが
ウイレマイト系セラミックス粉末、アルミナ粉末及びシ
リカ粉末からなる混合物、試料H及び試料Iは何れもウ
イレマイト系セラミックス粉末であった。
In the obtained filler powder, sample A has β
-A mixture of quartz solid solution powder and zircon-based ceramic powder, Sample B is a mixture of β-quartz solid-solution powder and willemite-based ceramic powder, Sample C is a mixture of cordierite powder and zirconia powder, and Sample D is β
A mixture of eucryptite powder and tin oxide ceramic powder, sample E a mixture of zinc petalite powder and cordierite powder, sample F a mixture of garnite powder, zirconia powder and titanium oxide powder, sample G of willemite. The ceramic ceramic powder, the mixture of alumina powder and silica powder, and Sample H and Sample I were all willemite ceramic powders.

【0029】次に、得られた試料A〜Iのフィラー粉末
を用いて封着材料を作製した。
Next, a sealing material was prepared using the obtained filler powders of Samples A to I.

【0030】表3は使用する低融点ガラス粉末(試料a
〜c)を示している。また表4及び表5は、上記フィラ
ー粉末を用いて作製した封着材料の実施例(試料No.
1〜9)及び比較例(試料No.10)を示すものであ
る。
Table 3 shows the low-melting glass powder used (Sample a).
~ C) are shown. Tables 4 and 5 show examples of the sealing material produced using the above filler powder (Sample No.
1 to 9) and a comparative example (sample No. 10).

【0031】[0031]

【表3】 [Table 3]

【0032】[0032]

【表4】 [Table 4]

【0033】[0033]

【表5】 [Table 5]

【0034】表3の低融点ガラスは次のようにして調製
した。
The low melting glass of Table 3 was prepared as follows.

【0035】まず表3に示す組成となるように光明丹、
酸化ビスマス、酸化鉄、硼酸、亜鉛華、純珪粉、酸化ア
ルミニウム、炭酸バリウムを調合、混合し、この混合物
を白金坩堝に入れて900℃で1時間溶融した。次いで
溶融ガラスを板状に成形し、粉砕した後、350メッシ
ュのステンレス製篩を通過させて45μm以下の粒径を
有する低融点ガラス粉末を得た。このようにして得られ
た試料a〜cは、ガラス転移点が290〜300℃、3
0〜250℃における熱膨張係数が108〜115×1
0-7/℃であった。
First, to obtain the composition shown in Table 3, Komeitan,
Bismuth oxide, iron oxide, boric acid, zinc oxide, pure silica powder, aluminum oxide, and barium carbonate were mixed and mixed, and this mixture was put into a platinum crucible and melted at 900 ° C. for 1 hour. Next, the molten glass was shaped into a plate, crushed, and then passed through a 350-mesh stainless sieve to obtain a low-melting glass powder having a particle size of 45 μm or less. The samples a to c thus obtained have glass transition points of 290 to 300 ° C. and 3
Thermal expansion coefficient at 0 to 250 ° C. is 108 to 115 × 1
It was 0 -7 / ° C.

【0036】続いて表4及び表5に示す割合で、低融点
ガラス粉末とフィラー粉末とを混合して封着材料を作製
した。
Subsequently, the low melting glass powder and the filler powder were mixed in the proportions shown in Tables 4 and 5 to prepare a sealing material.

【0037】このようにして作製した封着材料につい
て、封着温度、熱膨張係数、抗折強度、絶縁抵抗及び流
動性を評価したところ、試料A〜Hのフィラーを用いた
試料No.1〜9の封着材料は、封着温度が390〜4
00℃、30〜250℃における熱膨張係数が50〜7
5×10-7/℃、抗折強度が550〜650kg/cm
2 、150℃での絶縁抵抗が13.2〜14.2Ω・c
mであり、また流動性が良好であった。これに対して試
料Iのフィラー粉末を用いた試料No.10は、30〜
250℃における熱膨張係数が68×10-7/℃、抗折
強度が600kg/cm2 、150℃での絶縁抵抗が1
3.3Ω・cmであり、実施例の各試料と同等の値を示
したものの、封着温度及び流動性については、同種のフ
ィラー粉末を同じ割合で用いた試料No.9に比べて悪
かった。これは、試料Hのフィラー粉末中に含まれる微
粉が流動性に悪影響を及ぼしたものと思われる。
The sealing material thus prepared was evaluated for sealing temperature, coefficient of thermal expansion, transverse rupture strength, insulation resistance and fluidity. Sample Nos. The sealing materials 1 to 9 have a sealing temperature of 390 to 4
Coefficient of thermal expansion at 00 ° C and 30 to 250 ° C is 50 to 7
5 × 10 -7 / ° C, flexural strength 550-650 kg / cm
2 , insulation resistance at 150 ℃ is 13.2 to 14.2Ω ・ c
m, and the fluidity was good. On the other hand, Sample No. using the filler powder of Sample I. 10 is 30 ~
Coefficient of thermal expansion at 250 ° C is 68 × 10 -7 / ° C, bending strength is 600 kg / cm 2 , insulation resistance at 150 ° C is 1
Although it was 3.3 Ω · cm and showed the same value as each sample of the example, regarding the sealing temperature and the fluidity, the sample No. using the same kind of filler powder in the same ratio was used. It was worse than 9. It is considered that this is because the fine powder contained in the filler powder of Sample H adversely affected the fluidity.

【0038】なお、フィラー粉末を作製する際の解砕の
必要性については、焼成物の平均粒径が焼成前の混合粉
末のそれより2μm以上大きくなったものを必要有、2
μm未満であれば必要無とした。粉砕の必要性について
は、スプーンを用いて片手で押し潰した時に、押し潰す
ことができない粒径1mm以上の塊があるものを粉砕の
必要性有りとした。ガラス転移点及び熱膨張係数は、押
棒式熱膨張測定装置を用いて測定した。抗折強度は、各
試料を10×10×50mmの角柱に成形した後、焼成
し、次いで三点荷重測定法にて測定した。絶縁抵抗はメ
ガオームメーターを用いて測定した。また流動性は、各
試料から作製した外径20mm、高さ5mmの円柱を4
00℃で10分間加熱流動させた後、その流動径が21
mm未満のものを不可、21〜22mmのものを可、2
2mmを超えるものを良とした。
Regarding the necessity of crushing when producing the filler powder, it is necessary that the average particle size of the fired product is 2 μm or more larger than that of the mixed powder before firing.
If it is less than μm, it is not necessary. Regarding the necessity of crushing, when crushing with one hand using a spoon, it is determined that there is a lump that cannot be crushed and has a particle size of 1 mm or more. The glass transition point and the coefficient of thermal expansion were measured using a push rod type thermal expansion measuring device. The bending strength was measured by molding each sample into a prism of 10 × 10 × 50 mm, firing it, and then measuring it with a three-point load. The insulation resistance was measured using a mega ohm meter. In addition, the fluidity of a cylinder with an outer diameter of 20 mm and a height of 5 mm prepared from each sample is 4
After heating and flowing at 00 ° C for 10 minutes, the flow diameter was 21
Less than mm is not acceptable, 21-22 mm is acceptable, 2
Those exceeding 2 mm were regarded as good.

【0039】また耐火性物質粉末及びその他のフィラー
粉末として使用した結晶物については次のようにして用
意した。
The crystalline materials used as the refractory material powder and other filler powders were prepared as follows.

【0040】ウイレマイト系セラミックスiは、亜鉛
華、光学石粉、酸化アルミニウムを重量比でZnO70
%、SiO2 25%、Al2 O3 5%の組成となるよう
に調合し、混合後、1440℃で15時間焼成し、粉砕
して、350メッシュのステンレス製篩を通過させた粒
径45μm以下の粉末を使用した。
The willemite ceramics i is zinc oxide, optical stone powder, and aluminum oxide in a weight ratio of ZnO70.
%, SiO 2 25%, Al 2 O 3 5%, and after mixing, fired at 1440 ° C. for 15 hours, crushed, and passed through a 350-mesh stainless sieve to obtain a particle size of 45 μm. The following powders were used.

【0041】ウイレマイト系セラミックスiiは、試料
Hに使用する結晶性ガラス粉末を予め1200℃で10
時間焼成した後、粉砕し、350 メッシュのステンレ
ス製篩を通過させたものを使用した。
For the willemite ceramics ii, the crystalline glass powder used in the sample H was previously prepared at 1200 ° C. for 10 hours.
After being fired for an hour, it was crushed and passed through a 350-mesh stainless sieve.

【0042】ジルコン系セラミックスは、まず天然ジル
コンサンドを一旦ソーダ分解し、塩酸に溶解した後、濃
縮結晶化を繰り返すことによって、α線放出物質である
U、Thの極めて少ないオキシ塩化ジルコニウムにし、
次いでアルカリ中和後、加熱して精製ZrO2 を得た。
続いてこれに高純度珪石粉、酸化第二鉄を重量比でZr
O2 66%、SiO2 32%、Fe2 O3 2%の組成に
なるように調合し、混合後、1400℃で16時間焼成
し、さらに粉砕して、350メッシュのステンレス製篩
を通過させたものを使用した。
Zircon-based ceramics are obtained by first decomposing natural zircon sand with soda, dissolving it in hydrochloric acid, and repeating concentration crystallization to obtain zirconium oxychloride, which is an α-ray emitting substance having extremely small amounts of U and Th,
Then, after neutralization with alkali, heating was performed to obtain purified ZrO 2 .
Subsequently, high-purity silica stone powder and ferric oxide were added to Zr in a weight ratio.
The composition of O 2 66%, SiO 2 32%, and Fe 2 O 3 2% was prepared, mixed, baked at 1400 ° C. for 16 hours, further pulverized, and passed through a 350-mesh stainless sieve. I used the one.

【0043】酸化錫系セラミックスは、重量比でSnO
2 93%、TiO2 2%、MnO25%の組成になるよ
うに酸化錫、酸化チタン、二酸化マンガンを調合し、混
合後、1400℃で16時間焼成し、次いで粉砕し、3
50メッシュのステンレス製篩を通過させたものを使用
した。
The tin oxide ceramics are SnO in a weight ratio.
2 93%, TiO 2 2%, MnO 2 5% were mixed with tin oxide, titanium oxide and manganese dioxide, and after mixing, fired at 1400 ° C. for 16 hours, then crushed and
The one that had been passed through a 50-mesh stainless sieve was used.

【0044】チタン酸鉛系セラミックスは、リサージ、
酸化チタン、炭酸カルシウムを重量比でPbO70%、
TiO 20%、CaO10%の組成になるように調合
し、混合後、1100℃で5時間焼成し、次いでこの焼
成物を粉砕し、350メッシュのステンレス製篩を通過
させたものを使用した。
Lead titanate-based ceramics are
Titanium oxide and calcium carbonate are 70% by weight of PbO,
The mixture was prepared so as to have a composition of TiO 20% and CaO 10%, mixed and then fired at 1100 ° C. for 5 hours, and then the fired product was crushed and passed through a 350-mesh stainless sieve.

【0045】ジルコニア、アルミナ、コーディエライ
ト、酸化チタン及びシリカは、350メッシュパスの市
販品を使用した。
As zirconia, alumina, cordierite, titanium oxide and silica, commercially available products of 350 mesh pass were used.

【0046】[0046]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の方法によ
れば、焼成後の再粉砕を必要としないために、従来の方
法に比べて低コストでフィラー粉末を製造することが可
能である。また本発明の方法で作製したフィラー粉末
は、比表面積が小さいために、封着材料の流動性を損な
うことがなく、封着材料用のフィラー粉末の製造方法と
して好適である。
As described above, according to the method of the present invention, since re-grinding after firing is not necessary, it is possible to manufacture the filler powder at a lower cost than the conventional method. . Further, since the filler powder produced by the method of the present invention has a small specific surface area, it does not impair the fluidity of the sealing material, and is suitable as a method for producing the filler powder for the sealing material.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 結晶性ガラス粉末に耐火性物質粉末を添
加し、混合した後、結晶性ガラス粉末と耐火性物質粉末
とが熔着せず且つ結晶性ガラス粉末が結晶化するのに十
分な温度で焼成することを特徴とするフィラー粉末の製
造方法。
1. A temperature sufficient to prevent the crystalline glass powder and the refractory powder from adhering to each other and to crystallize the crystalline glass powder after the refractory powder is added to and mixed with the crystalline glass powder. A method for producing a filler powder, which comprises firing at.
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