專利名稱：偏磷酸鹽玻璃組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及偏磷酸鹽玻璃組合物，特別是涉及到那些在厚膜或帶燒結(jié)條件下可結(jié)晶的玻璃，以及涉及到以這些玻璃為基礎(chǔ)的玻璃陶瓷或填充了的玻璃陶瓷組合物。
眾所周所，電路的封裝對(duì)集成電路(ICs)的性能具有極大的影響，降低ICs中基體材料的介電常數(shù)(K)可增加電路運(yùn)行速度，減少能量消耗，而且也能使電子串音降至最小，因此，為提高功能密度創(chuàng)造了條件。聚合物材料通常具有比陶瓷材料更低的介電常數(shù)，但是，在許多應(yīng)用中，陶瓷封裝體的可靠性和良好的熱傳導(dǎo)性使得它們更為令人滿意。目前使用的低K值陶瓷介電材料主要是填充的玻璃系統(tǒng)，其中的玻璃一般為硼硅酸鹽組合物(如JP-62-138357中所公開(kāi)的那樣)或鋁硅酸鹽組合物(如JP62-150856中所公開(kāi)的那樣)。這種類型的玻璃系統(tǒng)由于如導(dǎo)體砂眼、生銹和導(dǎo)體“游動(dòng)”(滲透穿過(guò)其部件表面)現(xiàn)象，從而已引起一些可靠性和/或產(chǎn)量問(wèn)題。在重新燒結(jié)期間，尺寸的控制也是常常要考慮的問(wèn)題，此外，通常用來(lái)降低玻璃粘度的堿離子的摻入也會(huì)使玻璃具有極大的離子導(dǎo)電率，而且會(huì)導(dǎo)致電解反應(yīng)和/或高介電損耗。
降低該介電系統(tǒng)反應(yīng)性的一種方法是使用可結(jié)晶玻璃。這些材料，如果正確設(shè)計(jì)的話，首先燒結(jié)成一種密封體，然后在該燒結(jié)工藝過(guò)程中晶化，在以后的完成電路加工的燒結(jié)過(guò)程中，絕大部分已晶化的基體比普通的填充玻璃基體的化學(xué)和機(jī)械性能更穩(wěn)定。晶體材料一般也比非晶體材料具有更高的熱傳率和更高的機(jī)械強(qiáng)度。對(duì)于所選擇的以該結(jié)晶玻璃為基礎(chǔ)的系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，所希望的性能包括具有低介電常數(shù)和低介電損耗、熱膨脹系數(shù)(TEC)與96%氧化鋁(6.2ppm/℃)或硅(3.5ppm/℃)相一致、密封燒結(jié)以及在加熱到850-900℃時(shí)進(jìn)行結(jié)晶，從而便于在用貴金屬導(dǎo)體時(shí)使用它們。該介電系統(tǒng)的TCE能夠通過(guò)使用適當(dāng)?shù)奶盍?如薰青石降低TCE或AlPO4提高TCE)，從而可以與氧化鋁或硅相匹配。
本發(fā)明主要針對(duì)的是一種低K值可結(jié)晶玻璃組合物，該組合物具有550-800℃的軟化點(diǎn)，和一個(gè)低于約5.8的介電常數(shù)，該組合物由下列成分組成(以摩爾百分?jǐn)?shù)mole%計(jì))41-70% P2O5;
10-48% MgO，ZnO或它們的混合物;
2-20% Al2O3Cr2O3或它們的混合物;
0-10% 堿金屬氧化物;
0-10% CaO，SrO，BaO或它們的混合物;
0-10% SiO2;
0-20% B2O3;
0-10% ZrO2，TiO2或它們的混合物;
以及0-10%選自Fe2O3和稀土金屬氧化物的金屬氧化物，其附加條件是(ⅰ)a＝n(b+3c+d+e+2f+3g)，其中n＝0.8-1.0，以及a＝mole% P2O5;
b＝mole% MgO，ZnO或它們的混合物;
c＝mole% Al2O3，Cr2O3或它們的混合物;
d＝mole% M2O，其中M＝Na，K，Rb，Cs;
e＝mole% M′O其中M′＝Ca，Sr，Ba;
f＝mole% ZrO2，TiO2或它們的混合物;
g＝mole% Fe2O3和稀土金屬氧化物;
(ⅱ)堿性氧化物，CaO，SrO和BaO的總量不超過(guò)10mole%;
(ⅲ)ZrO2，Tio2，F(xiàn)e2O3和稀土金屬氧化物的總量不超過(guò)10mole%。
本發(fā)明的玻璃是可結(jié)晶偏磷酸鹽玻璃，該玻璃經(jīng)過(guò)燒結(jié)將會(huì)形成結(jié)晶相，如MgP2O6和/或AlP3O9。
由于本發(fā)明的玻璃要用于低K值介電系統(tǒng)中，故為了符合低K值介電系統(tǒng)的功能要求，它們應(yīng)具有下列特性系統(tǒng)的要求 玻璃的要求在850-950℃條件下燒結(jié) 變形點(diǎn)＜800℃之后密封 與填充物相容良好的粘接劑燒盡性能 變形點(diǎn)＞550℃TCE與氧化鋁或Si匹配 TCE＞6.2ppm/℃(對(duì)于氧化鋁)＞3.5ppm/℃(對(duì)于硅)多次燒結(jié)其微觀結(jié)構(gòu)穩(wěn)定 可結(jié)晶離子遷移可以忽略不計(jì) 不含堿金屬、Pb等低K值(＜5.8)，低 低K值，形成低損耗晶相介電損耗(＜0.5%)良好的化學(xué)穩(wěn)定性 穩(wěn)定性玻璃為了在熱處理玻璃時(shí)形成占主導(dǎo)地位的偏磷酸鹽晶體(由于該晶相具有令人滿意的相對(duì)較低的介電常數(shù))，重要的一關(guān)是要將調(diào)整劑P2O5的比率保持在接近于偏磷酸鹽(即Mn+(PO3)n)組成中P2O5的比率，因此，在本發(fā)明的玻璃中，對(duì)于一種給定的玻璃調(diào)整劑的組合來(lái)說(shuō)，P2O5的比例應(yīng)限定為保持偏磷酸鹽化學(xué)計(jì)量所必需的含量的80-100%。若P2O5濃度比所規(guī)定的高，則產(chǎn)生非結(jié)晶的吸濕性玻璃，而當(dāng)組合物中P2O5的含量低于所規(guī)定的量時(shí)，則經(jīng)過(guò)晶化會(huì)形成大量非低K值偏磷酸鹽晶相，或不能獲得玻璃。P2O5含量的優(yōu)選范圍是保持偏磷酸鹽化學(xué)計(jì)量所需量的90-100%，因?yàn)檫@些組合物通常產(chǎn)生結(jié)晶玻璃，其中所形成的物相為殘余玻璃相和偏磷酸鹽晶相。在玻璃中，與含量為保持偏磷酸鹽化學(xué)計(jì)量所需量的80-90%的P2O5還會(huì)形成少量其它的物相，雖然它們會(huì)稍微提高K值，但不會(huì)破壞該可結(jié)晶玻璃的基本優(yōu)點(diǎn)。
玻璃調(diào)整劑的選擇可控制該偏磷酸鹽玻璃的介電常數(shù)、TCE和軟化點(diǎn)。本發(fā)明的玻璃主要是以MgP2O6(它可以由ZnP2O6部分或完全地替換)為基礎(chǔ)的。適當(dāng)濃度的Al2O3，或Cr2O3可以改善玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性并提高粘滯度。當(dāng)在玻璃中的Al2O3(或Cr2O3)的濃度大于約20mole%時(shí)，玻璃的軟化點(diǎn)太高以致于不能在所期望的850-950%燒結(jié)溫度下使多層電子封裝體致密。當(dāng)Al2O3的濃度小于5mole%時(shí)，則會(huì)降低玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性。含有10-17mole%和17-30mole%MgO的優(yōu)選組合物可以在可接受的軟化點(diǎn)和化學(xué)穩(wěn)性之間提供最佳的平衡。
除BeO和MgO之外，加入堿金屬和堿土金屬氧化物可以降低玻璃軟化點(diǎn)并增加TCE以及該玻璃的介電常數(shù)。只要能保證所規(guī)定的磷酸鹽化學(xué)計(jì)量，則這些氧化物能以低于約10mole%的量加入到玻璃中而不會(huì)對(duì)其它性能產(chǎn)生不利影響。若這些氧化物的濃度大于約10mole%，則玻璃的介電常數(shù)會(huì)大于一般對(duì)電子封裝應(yīng)用所期望的值，而且其化學(xué)穩(wěn)定性也會(huì)降低。
只要能保證所規(guī)定的磷酸鹽的化學(xué)計(jì)量，則ZrO2、TO2、Fe23以及任何稀土元素能以低于約10mole%的量加入到玻璃中，從而提高粘滯度并改善化學(xué)穩(wěn)定性而不會(huì)對(duì)其它特性產(chǎn)生不利影響，這些氧化物具有提高軟化點(diǎn)和介電常數(shù)以及降低玻璃TCE的作用。若這些氧化物的含量高于10mole%，則該玻璃的軟化點(diǎn)及介電常數(shù)會(huì)高于對(duì)電子封裝應(yīng)用所期望的值。
SiO2可以以低于10mole%的量加入到玻璃中。向玻璃中加入二氧化硅可增加玻璃的軟化點(diǎn)和結(jié)晶溫度之間的溫度差，同時(shí)也保證形成少量的殘余玻璃相。這種隨SiO2含量增加而增加的殘余玻璃相可以改善燒結(jié)封裝體的密封性。若SiO2的濃度大于約10mole%。則會(huì)抑制玻璃結(jié)晶，使其結(jié)晶范圍不大于所期望的。優(yōu)選的成分中應(yīng)含有約1-5mole%SiO2，因?yàn)檫@樣的話，經(jīng)過(guò)晶化會(huì)有合適數(shù)量的殘余玻璃相生成(體積比約為2-15%)。
B2O3可以以低于10mole%的含量加入到玻璃中，它不會(huì)對(duì)玻璃的基本性質(zhì)產(chǎn)生很大影響，當(dāng)B2O3濃度超過(guò)約10mole%時(shí)，則會(huì)對(duì)玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性產(chǎn)生不利影響，并且能夠抑制玻璃的結(jié)晶。
本發(fā)明的玻璃需設(shè)計(jì)成是可結(jié)晶的，所形成的晶相取決于其玻璃組成，通常，在溫度范圍850-950℃之間熱處理玻璃時(shí)所形成的主要晶相是MgP2O6和AlP3O9，而且，對(duì)于實(shí)現(xiàn)下面所述的本發(fā)明的最好方式來(lái)說(shuō)，這兩種晶相是所觀察到的僅有的晶相。當(dāng)玻璃中還包括其它玻璃調(diào)整劑時(shí)，也可以形成這些調(diào)整劑的偏磷酸鹽晶體，例如，若在玻璃組成中包括ZnO，則可以觀察到ZnP2O6;若在玻璃組成中有Cr2O3，則可以觀察到CrP3O9。當(dāng)P2O5調(diào)整劑比率小于保持偏磷酸鹽化學(xué)計(jì)量所需量的約90%時(shí)，則可以觀察到其它結(jié)晶相，例如焦磷酸鹽和正磷酸鹽，這些貧磷酸鹽晶相的代表是Mg2P2O7和AlPO4。
當(dāng)除了P2O5，沒(méi)有其它玻璃成形物加入到組成中時(shí)，玻璃幾乎可以完全結(jié)晶，只留下很少或沒(méi)有殘余玻璃相。在玻璃組成中加入SiO2，可以增加殘余玻璃相含量。對(duì)于本發(fā)明所述的組成，當(dāng)在850-950℃條件下將玻璃退火時(shí)，殘余玻璃相含量在約0-35%(體積)之間變化。對(duì)于一個(gè)給定的玻璃組成來(lái)說(shuō)，熱處理溫度越高，則結(jié)晶程度越高，而二氧化硅加入量越大，則產(chǎn)生更大量的殘余玻璃相。殘余玻璃中二氧化硅的含量比原始玻璃組成中的更高，這是因?yàn)槠姿猁}的結(jié)晶使SiO2濃縮在殘余玻璃相中。
由于調(diào)整劑P2O5的比率對(duì)本發(fā)明的基本特性是極其重要的，因此在玻璃熔化期間控制P2O5的揮發(fā)損失量是極為重要的，P2O5從玻璃熔體中揮發(fā)是已知的現(xiàn)象。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)用結(jié)晶的偏磷酸鹽作為原料，與使用傳統(tǒng)的引入P2O5的原料(例如磷酸氫氨或磷酸)相比，前者在熔化玻璃時(shí)可大大減少P2O5的損失，用結(jié)晶的偏磷酸鹽作為玻璃熔體的原料能更好地控制磷酸鹽的化學(xué)計(jì)量以及該玻璃的特性。
本發(fā)明的玻璃能夠被單獨(dú)作用，也可以將它們與相應(yīng)的陶瓷或玻璃填料結(jié)合起來(lái)形成復(fù)合材料。填充物的第一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是這些材料可以用來(lái)使組合物系統(tǒng)的TCE與電子封裝體中的其它元件(例如氧化鋁基片或硅基片)的TCE相匹配。其第二個(gè)優(yōu)點(diǎn)是降低材料的介電常數(shù)或提高其機(jī)械強(qiáng)度。對(duì)于本發(fā)明的偏磷酸鹽玻璃而言，我們優(yōu)選的填料是結(jié)晶的AlPO4(板磷鋁礦)。如在實(shí)施例中所示，其它的填料也能用于與高或低-TCE封裝應(yīng)用相匹配。這些填料包括(但不限于)熔融二氧化硅，石英，AlP3O9，青石，莫來(lái)石，AlN和BN。
我們優(yōu)選的玻璃組合物范圍取決于在特定的封裝應(yīng)用中所使用的金屬化類型。當(dāng)在封裝體中用銀作為導(dǎo)體時(shí)，封裝工藝中所用的燒結(jié)溫度為850-900℃，為了在該溫度條件下在較短的燒結(jié)時(shí)間內(nèi)使介電層實(shí)現(xiàn)所期望的致密和結(jié)晶，通常要求用軟化點(diǎn)低于約750℃的玻璃。所要求的實(shí)際軟化點(diǎn)將隨著燒結(jié)特性和在復(fù)合介電材料中所使用的填料的裝填情況而改變，對(duì)于850-900℃燒結(jié)溫度而言，優(yōu)選的組合物中含有10-14mole%Al2O3，20-30mole%MgO，0-5mole%SiO2和54-62mole%P2O5，其中P2O5的摩爾百分比＝n(3a+b)，并且n＝0.9-1.0，a＝mole%Al2O3和b＝mole%MgO，這些玻璃具有適合在850-900℃條件下進(jìn)行操作的軟化點(diǎn)和結(jié)晶溫度。
當(dāng)在封裝應(yīng)用中使用銅作為金屬導(dǎo)體時(shí)，典型的操作溫度為900-950℃，為了在該溫度條件下在較短燒結(jié)時(shí)間內(nèi)使介電層實(shí)現(xiàn)所期望的致密和結(jié)晶，通常要求采用軟化點(diǎn)低于約800℃的玻璃，所要求的實(shí)際軟化點(diǎn)將隨燒結(jié)特性和在復(fù)合介電材料中所用的填料的裝填情況而變化，對(duì)于這些運(yùn)用，優(yōu)選的組合物中含有13-17mole%Al2O3，17-21mole%MgO，0-5mole%SiO2，和55-65mole%P2O5，其中P2O5的摩爾百分?jǐn)?shù)＝n(3a+b)，且n＝0.9-1.0，a＝mole%Al2O3，b＝mole%MgO。這種玻璃具有適宜在900-950℃條件下進(jìn)行操作的軟化點(diǎn)和結(jié)晶溫度。
一般說(shuō)來(lái)，優(yōu)選的組合物中含有10-17mole%Al2O3，17-30mole%MgO，0-5mole%SiO2和54-65mole%P2O5，其中P2O5的摩爾百分?jǐn)?shù)＝n(3a+b)且n＝0.9-1.0，a＝mole%Al2O3，b＝mole%MgO。盡管其它一些成份可以以適當(dāng)含量存在而不會(huì)破壞玻璃的基本特性，但優(yōu)選地不必有它們存在。實(shí)施本發(fā)明的優(yōu)選方式是以厚膜糊或注漿帶形式采用具有低介電常數(shù)的30-60%(體積比)的填料與上述玻璃的混合物，這類應(yīng)用的優(yōu)選填料是AlPO4(板磷鋁礦)。
本發(fā)明的玻璃組合物一般既可以厚膜糊形式也可以介電生坯帶形式使用。在前一種情況下，精細(xì)分散的玻璃顆粒(既可以用也可以不用填料)被分散在一種有機(jī)介質(zhì)中，該介質(zhì)由一種溶解在揮發(fā)性溶劑中的有機(jī)聚合物組成。該分散體是糊狀稠密的，且能夠被絲網(wǎng)印刷。一種通常用于厚膜應(yīng)用中的有機(jī)介質(zhì)是一種纖維素聚合物在β-萜品醇中的溶液。在生坯帶的情況下，精細(xì)分散的玻璃顆粒(既可用填料也可不用填料)被分散在一種固體有機(jī)聚合物的介質(zhì)中。用于這類生坯帶的聚合物粘接劑一般是由于它們具有良好的燒盡特性而被選用的。為此常常選用丙烯聚合物，如聚甲基丙烯酸酯。這種帶通過(guò)灌注一種料漿而制成，該料漿中包括精細(xì)分散的玻璃顆粒、聚合物粘接劑、使用粘接聚合物時(shí)的增塑劑，以及通過(guò)蒸發(fā)可以被除去的揮發(fā)性溶劑。通過(guò)注漿制備陶瓷生坯帶的方法已在Usala的美國(guó)專利us4536535中被詳細(xì)地描述。
本發(fā)明的最好方式涉及使用一種含有40%(重量比)的塊磷鋁礦(AlPO4)和60%(重量比)含有下列組成的玻璃組合物的厚膜或注漿帶系統(tǒng)，所述的玻璃組成為59 mole% P2O524 mole% MgO
12 mole% Al2O35 mole% SiO2這種玻璃和填料的結(jié)合(如實(shí)施例＃48中所述)既可以厚膜形式使用，也可以帶的形式使用，以生產(chǎn)出用于電子封裝的元件。
測(cè)試方法A、玻璃的熱性能使用一種標(biāo)準(zhǔn)熱-力分析儀(TMA)可獲得熱膨脹系數(shù)、玻璃的轉(zhuǎn)變溫度和玻璃的膨脹軟化點(diǎn)。在TMA實(shí)驗(yàn)中，采用切割成長(zhǎng)約10毫米的玻璃片，以5℃/分鐘的升溫速率由室溫升溫到約800℃。
用差熱分析法(DTA)，以20℃/分鐘升溫速率測(cè)定峰值結(jié)晶溫度，并通過(guò)高溫X-射線衍射來(lái)確定玻璃尖透所形成的物晶。
縮寫(xiě)詞下列縮寫(xiě)詞在這里是代表玻璃的物理特性Tc＝結(jié)晶溫度Td＝變形溫度或膨脹軟化點(diǎn)Tg＝玻璃轉(zhuǎn)變溫度TCE＝溫度膨脹系數(shù)，ppm/℃K＝介電常數(shù)tend＝介電損耗的正切B、化學(xué)穩(wěn)定性(水浸測(cè)試)按照ASTMC-225，P-W法確定化學(xué)穩(wěn)定性。這種方法通過(guò)在25Psi(175KPa)和120℃條件下測(cè)定粉末樣品對(duì)水攻擊的抵抗力來(lái)測(cè)定化學(xué)穩(wěn)定性。將溶于水的成分與不溶解物分離，并測(cè)定磷酸鹽含量。磷酸鹽含量被認(rèn)為是磷酸鹽玻璃相對(duì)穩(wěn)定性標(biāo)志，且以每克玻璃被溶解的P2O5毫克數(shù)表示。
C、密封性。
燒結(jié)介電膜的密封性通過(guò)測(cè)試泄漏電流來(lái)測(cè)量。當(dāng)直流電壓加到一個(gè)電極層和一種鹽水溶液時(shí)，測(cè)試所產(chǎn)生的平均泄漏電流，其中測(cè)試元件浸沒(méi)在該鹽水溶液中。這項(xiàng)技術(shù)將密封的完全程度與介電組合物聯(lián)系起來(lái)。泄漏電流測(cè)試過(guò)程包括如下步驟1、在5.08cm×5.08cm96%氧化鋁基片上用導(dǎo)電糊印刷絲網(wǎng)圖案D-12(325目/0.0279mm導(dǎo)線直徑)，在光學(xué)顯微鏡下對(duì)這種印刷進(jìn)行檢查，以保證不存在可見(jiàn)的表面缺陷。
2、將印刷的導(dǎo)電體在爐中150℃溫度下干燥10分鐘，并用一種帶式爐進(jìn)行燒結(jié)。
3、用所測(cè)試的介電材料、采用雙面潤(rùn)濕通過(guò)法將絲網(wǎng)D-14(200目/0.0406mm密耳導(dǎo)線直徑)印刷到燒結(jié)過(guò)的導(dǎo)電圖案上。
4、將樣品在150℃溫度下用爐子干燥10分鐘，并在帶式爐中燒結(jié)。
5、用第二介電層重復(fù)步驟4-6。
6、將測(cè)試部分插入預(yù)制導(dǎo)線連接體中，并垂直放入裝有0.1NNacl溶液的燒杯中。
7、用浸在該溶液中且與測(cè)試樣品間隔2.54厘米的P＊電極，將直流電源的正極與陽(yáng)極相連，負(fù)極與含有測(cè)試部分的連接體相連。
8、在連接體和陽(yáng)電極之間加10v直流電，在加壓10分鐘后測(cè)量泄漏電流。
對(duì)于組成為60%(重量比)AlP3O9/MgP2O6/SiO2玻璃+40%(重量比)熔融SiO2，和60%(重量比)AlP3O9/MgP2O6/SiO2+30%(重量比)熔融SiO2+10%(重量比)石英組合物的介電厚膜來(lái)說(shuō)，所測(cè)試出的泄漏電流的范圍為0.1μA～0.01μA。
D、介電常數(shù)和損耗用下列方法對(duì)陶瓷樣品進(jìn)行測(cè)定，樣品的尺寸用能測(cè)量0.0001cm的數(shù)字式測(cè)量?jī)x來(lái)測(cè)量，樣品的厚度是在其四周4個(gè)位置和中心點(diǎn)處測(cè)量的，典型的陶瓷樣品是由燒結(jié)過(guò)的直徑為10毫米和厚度為約1毫米的圓盤構(gòu)成。用一種Denton真空DeskⅡ?yàn)R射儀(2Pinoak Ave.，Cherry Hill，N.J.，08003)使用濺金電極。使用屏蔽技術(shù)，在樣品的整個(gè)平行表面上使用電極。注意要避免在樣品邊緣處存在電極材料。
根據(jù)Subramanian等人所描述的方法(Phys.Chem.Minerals 16.741，1989)，用Hewlett Packard(P.O.Box 10301，Palo Alto，CA94303-0890)4274A和4275ALCR橋及卡具16034B(Test Tweezens)，用平行板電容技術(shù)測(cè)定介電常數(shù)。
邊緣電容通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)熔融石英、CaF2和SrF2的數(shù)據(jù)計(jì)算出(Subra manion等人，1989)，其表達(dá)式為Ce＝(0.019lnP/t-0.043)P其中P和t是樣品周長(zhǎng)和厚度(以厘米為單位)。用來(lái)計(jì)算介電常數(shù)的實(shí)際電容可通過(guò)從表觀樣品電容中減去計(jì)算出的邊緣電容來(lái)獲得。
用上述技術(shù)測(cè)量的介電常數(shù)的精度是由對(duì)標(biāo)準(zhǔn)熔融二氧化硅進(jìn)行的一系列測(cè)量決定的，在這些測(cè)量中所觀測(cè)到的值是對(duì)于二氧化硅，3.836+-0.05，而相應(yīng)的Bussey等人的結(jié)果為3.826+-0.011(IEEETrans，在Instrumentation and Measurement上，Vol.IM-13305-311，1964);對(duì)于CaF2，6.814+-0.07，而相應(yīng)的Andeen等人的結(jié)果為6.799+-0.00077(J.Appl.Phys.422216-2219，1971);對(duì)于SrF2，6.463+-0.09，而相應(yīng)的Aneleen等人的結(jié)果為6.4655。因此，對(duì)于面積為0.05-1.0cm2的樣品來(lái)說(shuō)，其K值測(cè)量的精度和準(zhǔn)確度是0.5-1.5%，最大誤差可能與樣品的幾何尺寸的不規(guī)則有聯(lián)系，雖然按照Hewlett-Packard所述，其介電損耗(tand)的誤差是+-0.0016-0.0026，但是實(shí)際上，與HP2474A和HP2475ALC尺橋相關(guān)的這些誤差接近于+-0.0004。這種橋在測(cè)量摻雜堿土氟化物的損耗時(shí)，在水平為0.002時(shí)的相對(duì)誤差是5-20%，在水平為0.0004～0.0005時(shí)其相對(duì)誤差為50-100%。
E、混合金屬導(dǎo)體的相容性這種測(cè)試的目的在于確定電解反應(yīng)是否發(fā)生在金、銀電極之間并通過(guò)厚膜介電層。在混合冶金測(cè)試中使用的兩種帶有金、銀糊的偏磷酸鹽介電糊，該金、銀糊用偏磷酸鹽玻璃作粘接劑。首先，將金糊絲網(wǎng)印刷在5.08cm×5.08cm96%氧化鋁基體上，將樣品在帶式爐中燒結(jié)，將兩層介電膜印刷并燒結(jié)在金圖案的上部，最后，將銀膜放在第二層介電膜的上部，所有的這些燒結(jié)均在850℃下完成。在經(jīng)過(guò)20次重復(fù)燒結(jié)之后，必須測(cè)定不到氣泡和剝層。
玻璃熔化工藝下列工藝用于制備本發(fā)明的玻璃將原料的晶體粉末，通常為MgP2O6，AlP3O9、各種金屬氧化物或其碳酸鹽，H3PO4(86%重量比的水溶液)和(NH4)2HPO4在瑪瑙、自動(dòng)研缽磨機(jī)中研磨15-30分鐘，然后把經(jīng)過(guò)充分混合的粉末裝入帶有氧化鋁蓋的氧化鋁坩堝中，在1300-1500℃下熔化15-60分鐘，然后把熔液倒在拋光過(guò)的鋼板上淬冷至室溫，由此所獲得的玻璃試樣是透明的和無(wú)可見(jiàn)夾雜物的，且只有極少量或沒(méi)有氣泡。
實(shí)例1-4(玻璃的熔化)A、常規(guī)方法在通過(guò)常規(guī)方法制備磷酸鹽玻璃的過(guò)程中，可以使用磷酸二氫氨或磷酸作為P2O5源，通常(NH4)H2PO4與金屬氧化物或碳酸鹽一起研磨，且用慢速升溫(一般低于1℃/分鐘)至550℃，進(jìn)行預(yù)反應(yīng)，在此溫度下保持約12小時(shí)?？焖偕郎厝菀自斐善鹋?。二氧化硅或其它添加物可以在起始混合時(shí)加入，也可以在重新研磨該預(yù)反應(yīng)過(guò)的混合物時(shí)加入。玻璃在蓋好蓋的氧化鋁坩堝中熔化30分鐘，熔化溫度為1300-1400℃。這種方法的一處重要問(wèn)題是在預(yù)反應(yīng)過(guò)程中會(huì)損失揮發(fā)性含磷物質(zhì)，從而產(chǎn)生化學(xué)計(jì)量不足的熔體。此外，該預(yù)反應(yīng)過(guò)程也太長(zhǎng)。
B、使用結(jié)晶偏磷酸鹽在制備本發(fā)明的玻璃時(shí)，優(yōu)選使用的是以結(jié)晶偏磷酸鹽作為原料，這是重復(fù)制備磷酸鹽玻璃組合物的最好方法。P2O5化學(xué)結(jié)合在偏磷酸鹽結(jié)構(gòu)中使得P2O5揮發(fā)最小。AlP3O9可以從市場(chǎng)上買到，其它的偏磷酸鹽可以用H3PO4作為磷酸鹽源而制得，硝酸鎂六水合物、碳酸鎂或氫氧化鎂用作鎂源，該鹽易在86%H3PO4中溶解，形成透明溶液，然后將該溶液干燥，用作為原料，就地制造混合鎂、鋁偏磷酸鹽的另一種方法是使用氧化鎂和氧化鋁或碳酸鎂和碳酸鋁以及H3PO4作為原料，可以將這些原料混合、溶解并在400-600℃下預(yù)反應(yīng)6-12小時(shí)。二氧化硅可以在重新研磨時(shí)加入，或加入到起始溶液中，只要該二氧化硅粉末是足夠細(xì)碎的而且在干燥過(guò)程中連續(xù)地?cái)嚢柙撊芤杭纯伞Ｆ鹗荚显谘b入氧化鋁坩堝或二氧化硅坩堝之前在Y型研磨機(jī)上混合1小時(shí)。
這些偏磷酸鹽玻璃可以在1300℃-1450℃之間的溫度下熔化。為了保證熔體均勻，在溫度峰值處攪拌30分鐘，將蓋子蓋在坩堝上，以防止揮發(fā)性成分的蒸發(fā)。
在爐中倒出熔化的玻璃，倒在經(jīng)過(guò)水淬冷的相對(duì)旋轉(zhuǎn)的不銹鋼壓輥的表面上。將偏磷酸鹽玻璃的薄玻璃帶破碎，以減少玻璃帶的尺寸，以便裝入氧化鋁球磨機(jī)的罩內(nèi)，球磨機(jī)內(nèi)裝有一半容量的2.54cm的氧化鋁球。加入少量的H2O2以防止在研磨中發(fā)生粘結(jié)。這種薄玻璃帶減少了總的研磨時(shí)間并且使污染程度降到最少。
對(duì)47.5mole% AlP3O9/47.5mole% MgP2O6/5mole% SiO2玻璃以及對(duì)45mole% AlP3O9/45mole%MgP2O6/5mole% SiO2/5mole% ZnP2O6玻璃進(jìn)行化學(xué)濕分析，該玻璃使用傳統(tǒng)技術(shù)和我們的新技術(shù)熔化，其分析結(jié)果由下列表1給出。
表1A用常規(guī)熔化玻璃法制備的玻璃的分析結(jié)果實(shí)施例號(hào) 1 2理論值 分析值 理論值 分析值(重量百分比)組分
P2O578.4 72.0 77.6 71.0Al2O311.3 14.4 10.7 14.0MgO 8.9 11.9 8.4 11.3SiO21.4 1.7 1.4 1.5ZnO - - 1.9 2.2表1B由結(jié)果偏磷酸鹽制備的玻璃的分析結(jié)果實(shí)施例號(hào) 3 4理論值 分析值 理論值 分析值組分 (重量百分比)P2O578.4 78.1 77.6 77.6Al2O311.3 11.3 10.7 10.8MgO 8.9 9.3 8.4 7.9SiO21.4 1.4 1.4 1.4ZnO - - 1.9 1.6通過(guò)比較四種玻璃中每一種中的P2O5的理論值和分析值，可以看出，由常規(guī)方法采用磷酸氨和金屬氧化物或碳酸鹽(實(shí)施例1和2)所制造的玻璃將導(dǎo)致P2O5受到一定量損失，而用申請(qǐng)人所優(yōu)選的方法制造的玻璃(實(shí)例3和4)因揮發(fā)作用而導(dǎo)致的P2O5的損失極少或根本沒(méi)有損失?？刂破姿猁}玻璃組合物的化學(xué)計(jì)量是極其重要的，它可以保證玻璃的軟化點(diǎn)在所需的范圍內(nèi)，并保證玻璃因晶化而形成的晶相基本上是低K值的偏磷酸鹽。
實(shí)例5-7由AlP3O9、MgP2O6和CaP2O6制備三種偏磷酸鹽玻璃。測(cè)定這些玻璃的物理特性，并檢測(cè)在溫度＞Tc條件下晶化的玻璃，從而確定每一種玻璃中結(jié)晶相的組成。
所有的玻璃隨著至少一種晶體的形成而結(jié)晶，MgP2O6玻璃產(chǎn)生僅含有一種晶相的結(jié)晶產(chǎn)物，而其它玻璃含有兩種晶體。
由下列表2可以看出，以單單一種偏磷酸鹽為基礎(chǔ)的玻璃對(duì)于大多數(shù)電子應(yīng)用來(lái)說(shuō)是沒(méi)用的，因?yàn)樗鼈兊慕Y(jié)晶溫度和軟化溫度不是太高(實(shí)例7)、就是太低(實(shí)例5和6)。然而實(shí)例12-25的數(shù)據(jù)表明，這三種基礎(chǔ)玻璃可以混合在一起和/或與其它組份混合，從而獲得有用范圍內(nèi)的TCE和結(jié)晶特性。
表2基礎(chǔ)偏磷酸鹽玻璃的特性和結(jié)晶性能實(shí)例號(hào) 5 6 7組成 摩爾百分比AlP3O9- - 100MgP2O6100 - -CaP2O6- 100 -
物理性能K 4.96 7.02 5.20損耗(tan d) .2% .4% .2%TCE，ppm/℃ 8.0 9.8 6.3Tg，℃ 540 548 805Td，℃ 590 590 848Tc，℃ 780 750 1077所形成的晶相AlP3O9xMgP2O6xCaP2O6xAlPO4xTr
melite(～Ca4P6O19) x實(shí)例8-11用上述方法制備六種P2O5/MgO玻璃，其中P2O5的濃度在35-60mole%之間變化。在下列表3中給出了經(jīng)在高于Tc的溫度下加熱之后形成的晶相和結(jié)晶玻璃的特性表3不同的MgO/P2O5比率對(duì)偏磷酸鹽玻璃結(jié)晶產(chǎn)物的影響實(shí)例號(hào) 8 9 10 5 11 12組成P2O5，mole% 35 40 45 50 55 60MgO，mole% 65 60 55 50 45 40性能Tc(℃) (1) 754 800 780 - -晶相MgP2O6(1) x x x - -Mg2P2O7(1) x x - - -(1)經(jīng)冷卻熔體結(jié)晶，不形成玻璃。
以上數(shù)據(jù)表明含有過(guò)量MgO的結(jié)晶玻璃中含有少量的焦磷酸鎂，一般說(shuō)來(lái)，非偏磷酸鹽晶體具有比結(jié)晶偏磷酸鹽高的K值和/或具有不需要的移位性晶相轉(zhuǎn)變。當(dāng)熔體中P2O5的濃度低于維持偏磷酸鹽化學(xué)計(jì)量所需量的約80%時(shí)，則達(dá)到玻璃形成極限，且用常規(guī)玻璃制造工藝將不會(huì)獲得玻璃。
另一方面，含有過(guò)量P2O5的玻璃是不能結(jié)晶的和吸濕性的。總之，實(shí)例5和8-12的數(shù)據(jù)表明優(yōu)選的P2O5濃度是維持偏磷酸鹽化學(xué)計(jì)量所需量的80-100%，即一個(gè)PO-3對(duì)一個(gè)陽(yáng)離子電荷。
實(shí)例13-16制備六種MgP2O6/AlP3O9玻璃，其中這兩種成分的每一種的比例在0-100mole%之間變化，測(cè)量每一種玻璃的幾個(gè)主要物理特性，下列表4中給出了這些數(shù)據(jù)。
表4不同的Mg/Al比率對(duì)MgP2O6/AlP3O9玻璃特性的影響實(shí)例號(hào) 5 13 14 15 16 7組成AlP3O9，mole% - 5 25 50 75 100MgP2O6，mole% 100 95 75 50 25 -性能K 5.0 5.0 4.8 4.9 5.0 5.2損耗(tan d) .2% .2% .2% .3% .3% .3%TCE，ppm/℃ 8.0 6.7 7.2 6.5 6.2 6.3Tg，℃ 540 541 590 600 663 805Td，℃ 590 593 636 636 784 848Tc，℃ 780 835 930 940 980 1077mgP2O5溶解的l/g 56.5 - ＜.2 ＜.1 - ＜.1化學(xué)穩(wěn)定性從上述測(cè)試結(jié)果可以得出若干下列結(jié)論(1)增加AlP3O9的含量則既增加玻璃的轉(zhuǎn)變溫度，也增加軟化溫度，因此，提高AlP3O9的含量可增加玻璃的粘度。
(2)隨著AlP3O9含量的增加，玻璃的TCE降低。
(3)改變Mg/Al的比率幾乎對(duì)介電常數(shù)沒(méi)有作用。
(4)當(dāng)AlP3O9的比例增加時(shí)，結(jié)晶溫度(Tc)也有一定增加。
(5)加入AlP3O9，玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性有極大的改善。
這些數(shù)據(jù)表明，最合適的Mg/Al的比率是在5-75mole%AlP3O9范圍內(nèi)。AlP3O9太少會(huì)形成粘度非常低、不穩(wěn)定的玻璃。另一方面，MgP2O6太少會(huì)使玻璃太難熔化，從而在燒結(jié)溫度850-950℃下燒結(jié)時(shí)不能獲得適宜的燒結(jié)。
實(shí)例17-20制備四種玻璃，以觀察CrP3O9添加物的作用。在下列表5中給出了這些玻璃的有關(guān)物理數(shù)據(jù)表5加入CrP3O9對(duì)MgP2O6/CrP3O9玻璃特性的影響實(shí)例號(hào) 5 17 18 19 20組成CrP3O95 25 50 75MgP2O6100 95 75 50 25性能K 5.0 5.1 5.1 - -損耗(tan d) .2% .2% .2%Tg，℃ 540 560 606 (1) (1)Td，℃ 590 602 670 (1) (1)Tc，℃ 780 842 955 (1) (1)(1)在1550℃時(shí)不能傾倒。
以上數(shù)據(jù)表明，既使主要添加CrP3O9，介電常數(shù)也沒(méi)有明顯的改變，然而該熔融玻璃的結(jié)晶溫度(TC)和粘滯度相對(duì)于MgP2O6玻璃的TC和粘滯度來(lái)說(shuō)實(shí)際上是增加了。進(jìn)一步說(shuō)來(lái)，當(dāng)CrP3O9的含量在25-30mole%以上時(shí)，熔融玻璃的粘滯度太高，以致于它們?cè)?550℃時(shí)不能倒出。盡管它不是一種基本成分，但20-25mole%CrP3O9對(duì)于增加粘滯度和結(jié)晶溫度卻是一種有用的添加物。
實(shí)例21-23進(jìn)一步制備三種玻璃，其中將ZnP2O6以不同含量加入到AlP3O9玻璃中，以觀察ZnP2O6對(duì)玻璃特性的影響。如在下列表6中所示，ZnP2O6對(duì)于減少玻璃的粘滯度和TCE是有效的，而對(duì)于介電常數(shù)和介電損耗的作用很小。因此，ZnP2O6象CrP3O9一樣，盡管不是本發(fā)明玻璃組合物的基本成分，然而對(duì)于降低結(jié)晶溫度和粘滯度同時(shí)又不影響K值，它卻是一種有用的添加物。
表6Zn/Al比率對(duì)ZnP2O6/AlP3O9玻璃的熱學(xué)性能和介電性能的影響實(shí)例號(hào) 21 22 23組成AlP3O975 50 25ZnP2O625 50 75性能K 5.2 5.2 5.3損耗(tan d) .2% .2% .3%TCE，ppm/℃ 5.2 4.9 4.0Tg，℃ 696 600 514Td，℃ 751 653 558Tc，℃ 910 904 -
實(shí)例24-26制備四種玻璃，以觀察CaP2O6對(duì)CaP2O6/AlP3O9玻璃的影響，如下表7所示，CaP2O6極大地增加了所得玻璃的TCE并明顯提高了介電常數(shù)，但是，與等量的MgP2O6(表4)相比，它僅稍微地減少了玻璃的粘滯度。
表7Ca/Al比率對(duì)CaP2O6/AlP3O9玻璃的熱學(xué)性能和介電性能的影響實(shí)例號(hào) 24 25 26 6組成AlP3O975 50 25 -CaP2O625 50 75 100性能K 5.2 5.5 5.5 7.0損耗(tan d) .4% .3% .3% .3%TCE，ppm 7.8 8.2 9.5 9.8Tg676 610 611 548Td735 670 660 590Tc930 840 860 741
實(shí)例27-38制備12種玻璃，其中以兩種濃度0.5和5.0mole%將各種玻璃調(diào)整劑加入到MgP2O6玻璃中。在下列表8中給出了這些玻璃的物理特性。
表8加入玻璃調(diào)整劑對(duì)MgP2O6玻璃的熱學(xué)性能的影響實(shí)例 27/28 29/30 31/32 33/34 35/36 37/38 5添加物 CrP3O9ZrP4O12LiPO3AlP3O9FeP3O9YP3O9無(wú)性能 (MgP2O6)Tg，0.5mole% 545 540 537 542 533 540 540Td，0.5mole% 590 582 583 592 580 589 590Tc，0.5mole% 786 787 780 806 784 806 780Tg，5mole% 560 554 523 550 538 553Td，5mole% 602 601 560 595 584 603Tc，5mole% 842 835 763 835 811 826
以上數(shù)據(jù)表明，三價(jià)和四價(jià)調(diào)整劑可以提高粘滯度及結(jié)晶溫度并降低TCE。然而一價(jià)和多數(shù)二價(jià)調(diào)整劑則降低粘滯度和增加TCE。盡管如此，當(dāng)加入量為0.5mole%時(shí)，沒(méi)有一種調(diào)整劑會(huì)改變玻璃的基本特性，這說(shuō)明該玻璃系統(tǒng)對(duì)于含量低于約1mole%的添加物是穩(wěn)定的。
實(shí)例39-42進(jìn)一步制備四種玻璃，其中將SiO2和B2O3(均為玻璃形成物)加入到MgP2O6玻璃中，以觀察它們對(duì)玻璃特性和影響。下表9中的數(shù)據(jù)表明，B2O3稍微提高了Tg和Td。因此，在本發(fā)明的玻璃中加入低于10mole%的B2O3不會(huì)明顯改變?cè)摬ＡУ闹饕獰釋W(xué)性能。
另一方面，SiO2僅稍微增加了玻璃的粘滯度，但是它使結(jié)晶溫度明顯增加，對(duì)這些含SiO2的玻璃和其它不含SiO2的MgP2O6玻璃進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果表明若沒(méi)有SiO2存在，結(jié)晶基本上是100%，但是若加入0.5-10mole%SiO2，則結(jié)晶小于100%，且有殘余玻璃相存在。為了改善由這些玻璃制成的燒結(jié)部分的密封性的強(qiáng)度，殘余玻璃相的存在是合乎要求的。
因此，這些數(shù)據(jù)表明SiO2是一種重要的添加物，它可以增加軟化溫度和結(jié)晶溫度之間的溫差距離，且不影響其它玻璃特性。SiO2添加物的最佳范圍好象是5-15%(摩爾百分比)。
表9添加B2O3和SiO2對(duì)MgP2O6玻璃熱學(xué)性能的影響編號(hào) 5 39 40 41 42組成SiO20 0.5 5.0 - -B2O30 - - 0.5 5.0MgP2O6100 99.5 95.0 99.5 95.0性能Tg，℃ 540 542 547 560 559Td，℃ 590 578 586 - -Tc，℃ 780 815 844 791 792實(shí)例43和44制備兩種失透的偏磷酸鹽玻璃，從而對(duì)非結(jié)晶玻璃和結(jié)晶玻璃的TCE值和K值進(jìn)行比較，如下表10中所示，結(jié)晶玻璃的TCE實(shí)際上高于非結(jié)晶玻璃的TCE，然而非結(jié)晶玻璃和結(jié)晶玻璃的介電常數(shù)則基本上相同。
表10非結(jié)晶和結(jié)晶偏磷酸鹽玻璃的TCE和K的比較實(shí)例號(hào) 43 44組成 (Mole%)AlP3O947.5 47.5MgP2O647.5 47.5SiO25.0 -ZnP2O6- 5.0性能TCE-非晶體 Glass 6.5 6.4(ppm/℃)TCE-C
結(jié)晶 Glass 9.0 9.2(ppm/℃)K-A非晶體 Glass 4.9 4.9K-結(jié)晶 Glass 4.9 4.8實(shí)例45-54將各種填料加入到如實(shí)例43所示的玻璃中，以檢驗(yàn)核實(shí)填料對(duì)K和TCE的影響。如表11中所示，填料可以將所填玻璃組合物的TCE從4.6調(diào)整到8以及K值從4.2調(diào)整到6.5。
表11加入填料對(duì)偏磷酸鹽玻璃特性的影響實(shí)例號(hào)45 46 47 48 49 50 51 52 53 54組成 (% weight)偏磷酸鹽 60 60 60 60 60 50 50 50 65 85玻璃熔融 SiO240 50 40石英 4010青石40康寧7070玻璃 50ALPO4(板鋁礦) 40AlN 35BN 15性能TCE,ppm/℃ 5.0 7.1 5.7 7.5 6.6 4.6 5.5 5.3 6.8 8.1K 4.3 4.2 5.0 4.2 4.8 4.3 4.2 4.4 6.5 4.權(quán)利要求
1.一種可結(jié)晶玻璃組合物，其軟化點(diǎn)為550-800℃，介電常數(shù)小于約5.8，它由下列組分組成(以摩爾百分?jǐn)?shù)mole%計(jì))41-70% P2O5；10-48% MgO，ZnO或它們的混合物；2-20% Al2O3，Cr2O3或它們的混合物；0-10% 堿金屬氧化物；0-10% CaO，SrO，BaO或它們的混合物；0-10% SiO20-20% B2O30-10% ZrO2、TiO2或它們的混合物；0-10% 選自Fe2O3和稀土金屬氧化物或它們的混合物；其附加條件如下(ⅰ)a=n(b+3c+d+e+2f+3g)，其中n=0.8-1.0，而且a=mole%P2O5；b=mole%MgO，ZnO或它們的混合物；c=mole%Al2O3，Cr2O3或它們的混合物；d=mole%M2O，其中M=Na，K，Rb，Cs；e=mole%M′O，其中M′=Ca，Sr，Ba；f=mole%ZrO2，TiO2或它們的混合物；g=mole%Fe2O3和稀土金屬氧化物；(ⅱ)堿性金屬氧化物，CaO，SrO和BaO的總量不超過(guò)10mole%；(ⅲ)ZrO2、TiO2、Fe2O3和稀土金屬氧化物的總量不超過(guò)10mole%。
2.權(quán)利要求1所述的組合物，它含有不大于5%的SiO2，其a＝n(b+3c)，而其中a＝54-65%P2O5，b＝17-30%MgO，c＝10-17%Al2O3和n＝0.9-1.0。
3.權(quán)利要求2所述的組合物，它具有600-800℃的軟化點(diǎn)，其中a＝54-65%P2O5，b＝17-21%MgO，和c＝13-17%Al2O3。
4.權(quán)利要求2所述的組合物，它具有550-750℃的軟化點(diǎn)，其中a＝54-62%P2O5，b＝20-30%MgO，和c＝10-14%Al2O3。
5.一種填充了的結(jié)晶玻璃組合物，它基本上由10-60%(以重量比計(jì))的一種惰性填料的精細(xì)粉碎顆粒組成，該填料選自由熔融二氧化硅、石英、AlPO4(板磷鋁礦)，AlP3O9，青石、莫來(lái)石，AlN，BN和它們的混合物組成的物組，且該填料被分散在90-40%(重量百分比)如權(quán)利要求1所述的非晶體玻璃基質(zhì)中。
6.一種玻璃-陶瓷組合物，它基本上由權(quán)利要求1所述的玻璃組成，該玻璃已被加熱至850-900℃，從而形成結(jié)晶偏磷酸鹽。
7.一種填充了的玻璃-陶瓷組合物，它基本上由權(quán)利要求5所述的玻璃組成，該玻璃在850-900℃下被燒結(jié)，從而使偏磷酸鹽結(jié)晶。
8.一種厚膜組合物，它由權(quán)利要求1所述的非晶體可結(jié)晶玻璃的精細(xì)粉碎的顆粒組成，該顆粒被分散在一種有機(jī)介質(zhì)中。
9.一種介電層，它由一層印刷在一種基體上的如權(quán)利要求8所述的厚膜組合物組成，該層在850-900℃溫度下燒結(jié)，從而使有機(jī)介質(zhì)揮發(fā)，以及從玻璃中形成偏磷酸鹽晶體。
10.一種生坯帶，它由如權(quán)利要求1所述的非晶體可結(jié)晶玻璃的精細(xì)粉碎的顆粒的膜組成，這些顆粒分散在一種有機(jī)聚合物基體中。
11.一種介電層，它至少包括一層如權(quán)利要求9所述的生坯帶，該層在850-900℃下被燒結(jié)，從而使有機(jī)介質(zhì)揮發(fā)，并從玻璃中形成偏磷酸鹽晶體。
12.一種用于制造可結(jié)晶偏磷酸鹽玻璃組合物的方法，它包括如下步驟(1)以權(quán)利要求1所述的化學(xué)計(jì)量比形成一種精細(xì)粉碎的顆粒的混合物，該混合物中基本上包括(a)至少一種MP2O6型可結(jié)晶偏磷酸鹽;(b)至少一種M′P3O9型可結(jié)晶偏磷酸鹽;(c)0-10%堿金屬氧化物;(d)0-10%CaO，SrO，BaO或它們的混合物;(e)0-10%B2O3;(f)0-10%ZrO2，TiO2或它們的混合物;(g)0-10%Fe2O3或稀土金屬氧化物;(2)熔化該混合物;(3)淬冷該熔融的混合物，使其形成一種非晶體固態(tài)玻璃。
全文摘要
一種低K值可結(jié)晶玻璃組合物，其軟化點(diǎn)為550-800℃。
文檔編號(hào)C03C10/02GK1054055SQ91101158
公開(kāi)日1991年8月28日 申請(qǐng)日期1991年1月16日 優(yōu)先權(quán)日1990年1月16日
發(fā)明者胡永浩, 邁克爾·A·薩爾茨伯格, 羅伯特·D·香農(nóng) 申請(qǐng)人:E.I.內(nèi)穆?tīng)柖虐罟?br>