專利名稱：涂覆有無鉛無鎘電子面釉的電子器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種涂覆有無鉛無鎘玻璃組合物，且被焙燒形成耐酸面釉的電子器件，以及一種采用無鉛無鎘玻璃組合物在電子器件上上釉的方法。
背景技術(shù)：
含有低熔點玻璃組合物的厚膜糊劑被用于封裝電子器件和電路，從而保護(hù)它們免受環(huán)境損壞。適合在這種電子面釉應(yīng)用中使用的玻璃組合物必須具有較低的熔點、適當(dāng)?shù)臒崤蛎浶阅?、并且不?yīng)該明顯地改變套印電子材料的導(dǎo)電性能。
Vasudevan等，美國專利號5,792,716，披露了一種含有玻璃組合物的厚膜糊劑，該組合物包括重量百分?jǐn)?shù)約30％-約60％PbO、約5％-約20％ZnO、約2％-約20％B2O3、約4％-約12％Al2O3、約5％-約18％SiO2、最多約8％ZrO2、最多約8％TiO2和約9％-約21％Nb2O5。根據(jù)Vasudevan等的組合物，焙燒時顯示高水平的耐酸性，這對電子面釉來說是一個更加重要的特性。
由于涉及關(guān)于鉛的毒性，工業(yè)中已經(jīng)進(jìn)行了大量的努力去開發(fā)無鉛電子面釉組合物。此種用于厚膜糊劑的無鉛玻璃組合物的例子在Hormadaly，美國專利號6,171,987中公開了。根據(jù)Hormadaly的玻璃組合物包括摩爾百分?jǐn)?shù)40-65％SiO2、10-20％Bi2O3、0.1-3％Al2O3、總量為15-25％玻璃改性劑，其中玻璃改性劑為1-23％ZnO、0.1-5％CuO、0.1-5CaO、和0.1-2MgO，以及包括至多總量為5％TiO2和/或ZrO2的其它玻璃成型化合物。然而，苛刻的應(yīng)用，比如面釉上的沖擊電阻，需要耐酸性更大，且結(jié)晶迅速以最小化與下面的電子元件相互作用的玻璃組合物。本發(fā)明提供了一種作為上面面釉使用的新型改進(jìn)的厚膜材料，它同時提供良好的耐酸性和快速結(jié)晶的性能。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種涂覆有無鉛無鎘玻璃組合物，且被焙燒形成耐酸面釉的電子器件，以及一種采用無鉛無鎘玻璃組合物在電子器件上上釉的方法。該無鉛無鎘的玻璃組合物在較低的焙燒溫度下部分結(jié)晶并熔化。在焙燒期間形成的結(jié)晶體主要包括鈦酸鉍和/或鈦酸鋅。隨著焙燒，玻璃組合物在電子器件上形成面釉，該電子器件表現(xiàn)出良好的耐酸和其它化學(xué)試劑的性能，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過現(xiàn)有技術(shù)提供的低熔點、無鉛無鎘玻璃組合物的耐酸性能。
根據(jù)本發(fā)明的玻璃組合物，優(yōu)選包括重量約11％-約52％SiO2、3.4-約40％TiO2、最多約75％Bi2O3、最多約45％ZnO，其中Bi2O3和ZnO的總量占玻璃組合物重量的約15％-約85％。雖然玻璃組合物中SiO2含量較低，在焙燒期間，不含硅酸鹽的鈦酸鉍和/或鈦酸鋅晶體也會形成并長大，留下大多數(shù)SiO2集中在殘留玻璃中。這被認(rèn)為是為什么焙燒本發(fā)明玻璃組合物表現(xiàn)出如此良好耐酸性能和與它保護(hù)的下層電子元件之間低反應(yīng)性能的原因。
本發(fā)明的前述和其它特征將在下文做更全面的描述，并在權(quán)利要求中特別地指出，詳細(xì)的下列描述具體地闡述了本發(fā)明的實施方案，但是，它們是指示性的，只是本發(fā)明原理可能采用的不同方法中的一部分。
具體實施例方式
本發(fā)明提供了一種涂覆有無鉛無鎘玻璃組合物，且被焙燒形成耐酸面釉的電子器件。其上可以涂覆無鉛無鎘玻璃組合物且能被焙燒的電子器件包括厚膜和/或混合厚膜器件，例如，沖擊電阻(比如用于保護(hù)電話線免受光照或者其它電子超電壓條件損壞的印刷在鋁基板上的厚膜電阻)，大電流高功率汽車電子設(shè)備(例如，氣囊調(diào)配傳感器，重量傳感器，防鎖剎車系統(tǒng)，以及各種其它汽車傳感器)，以及厚膜抗熱元件。在整個說明書和附加的權(quán)利要求中，術(shù)語“電子器件”是指包括厚膜和/或混合厚膜電路的任何電子器件，它們能在焙燒溫度幸存，并且能夠從無鉛無鎘電子面釉組合物提供的保護(hù)受益。
無鉛無鎘玻璃組合物優(yōu)選以厚膜糊劑的形式涂在已經(jīng)形成一個或多個電路的電子器件或其他電子元件(例如，電容和電阻)表面。厚膜糊劑優(yōu)選被干燥和焙燒(下文將更詳細(xì)描述)以形成無鉛無鎘耐酸保護(hù)面釉，它包括殘余玻璃和占絕大多數(shù)的不含硅酸鹽的鈦酸鉍和/或鈦酸鋅晶體。正如整個說明書和附加權(quán)利要求中所用，術(shù)語“無鉛無鎘”是指沒有在組合物中特意添加的鉛或PbO，鎘或CdO，而且焙燒時組合物包含重量小于約0.5％PbO或CdO。焙燒時形成的大部分不含硅酸鹽的晶體為鈦酸鹽，優(yōu)選鈦酸鉍和/或鈦酸鋅。整個說明書和在附加的權(quán)利要求中，術(shù)語“大部分”是指在焙燒玻璃組合物中所有晶體重量大于50％。
無鉛無鎘玻璃組合物優(yōu)選包括重量約11％-約52％SiO2、3.4％-約40％TiO2、最多約75％Bi2O3、重量最多約45％ZnO，其中Bi2O3和ZnO的總量占玻璃組合物重量計的約15％-約85％。更優(yōu)選地，玻璃組合物包括重量約14％-約35％SiO2、約3.4％-約35％TiO2、約8％-約74％Bi2O3、重量最多約35％ZnO，其中Bi2O3和ZnO的總量占玻璃組合物重量的約33％-約74％。
玻璃組合物還可以含有總重量約35％，更優(yōu)選地重量約0.1％-約30％的其它任選氧化物以調(diào)節(jié)玻璃的流動性，和焙燒時鈦酸鉍和/或鈦酸鋅晶體及殘余玻璃的性能。優(yōu)選地，所述的其它任選氧化物組成如下最多約25％，更優(yōu)選最多約13％堿金屬氧化物(例如Li2O、Na2O、K2O)；最多約20％，更優(yōu)選最多約8％B2O3；最多約15％，更優(yōu)選最多13％Al2O3；總量最多約25％，更優(yōu)選總量最多20％堿土金屬氧化物(例如BaO、SrO、CaO和MgO)；最多約25％，更優(yōu)選最多約10％V2O5；最多約15％，更優(yōu)選最多約8％Sb2O3；總量最多約25％，更優(yōu)選總量約20％La2O3、Y2O3、Nb2O5和ZrO2的任一種或組合；總量最多約30％，更優(yōu)選總量最多約25％Fe2O3、MnO2、Cr2O3、CuO、NiO、Co2O3和CeO2的任一種或其組合；總量達(dá)到約20％，更優(yōu)選總量最多15％SnO、In2O3和Mo2O3任一種或其組合。
可以理解，玻璃組合物可以包括一種玻璃料，或者它可以包括幾種玻璃料的混合物，包括非結(jié)晶玻璃料，以便獲得能提供前述所有氧化組合物的玻璃組合物，目前，在本發(fā)明大部分優(yōu)選實施方案中，玻璃組合物包括一種玻璃料。
本發(fā)明的玻璃組合物可以通過任何常規(guī)方法制備。例如，可以將適當(dāng)組分的混合物或前驅(qū)體置于高硅坩鍋中并熔化(例如，1100℃-1500℃)，然后將所得的玻璃組合物澆注到冷鋼輥上以形成適合于研磨的薄片。然后將這些薄片研磨到適當(dāng)?shù)奈⒘３叽绶植?例如，平均微粒尺寸為約3-約6微米)?？梢岳斫?，40-50微米的較粗顆粒尺寸可以被用于浸漬涂覆和噴涂應(yīng)用。
為了生產(chǎn)厚膜糊劑，將玻璃組合物分散在適當(dāng)?shù)某Ｒ?guī)粘結(jié)劑系統(tǒng)中形成適當(dāng)?shù)暮齽Ｔ撜辰Y(jié)劑系統(tǒng)優(yōu)選為有機(jī)粘結(jié)劑系統(tǒng)，且以足以將固體分散在粘結(jié)劑中和焙燒前至少能暫時將所得組合物粘結(jié)在基體或表面上的量提供。實際上，該固體組分，例如，玻璃組合物和然和添加填料或膨脹改性劑，優(yōu)選以糊劑組合物重量約40％-約97％的范圍內(nèi)存在，而且該粘結(jié)系統(tǒng)優(yōu)選在這種糊劑組合物重量約3％-約60％的范圍內(nèi)存在。
除了玻璃組合物和粘結(jié)劑，面釉可以包含各種常規(guī)填料或膨脹改性劑。這些填料或膨脹改性劑的實例包括硅酸鋅、硅酸鎂、硅酸鋇、硅酸鍶、鋇或鍶鋁硅酸鹽、鋰鋁硅酸鹽、硅酸鋯、鋇鎂硅酸鹽、鋇鈦硅酸鹽、堇青石、氧化鋯、氧化鋁、氧化硅、氧化鈦以及前述的混合物。
有機(jī)粘結(jié)劑通常為與適當(dāng)?shù)妮d體混合的有機(jī)樹脂。載體一般包括一種或多種溶劑。任何基本上為惰性的粘結(jié)劑都可用在本發(fā)明的實際中，包括各種有機(jī)液體，含有或不含增稠和/或穩(wěn)定化的試劑和/或其它普通添加劑?？捎玫挠袡C(jī)液體的例子為脂肪醇；這些醇的酯，例如，乙酸酯和丙酸酯；萜烯比如松油、松油醇等；樹脂溶液，比如低醇的聚甲基丙烯酸酯、或在溶劑(比如松油)中的乙基纖維素溶液、一丁基醚乙二醇單醋酸酯和甲醇。粘結(jié)劑可以含有揮發(fā)性液體以促進(jìn)涂覆在基板后的快速硬化?？梢岳斫猓辰Y(jié)劑系統(tǒng)也可包括水和水容性粘結(jié)劑。任何一種市售水容性粘結(jié)劑都可使用。
在本發(fā)明的一個實施方案中，粘結(jié)劑含有重量約0.1％-約20％的樹脂和重量約80％-約99.9％的溶劑或溶劑混合物。樹脂可以是乙基纖維素或丙烯酸鹽樹脂(例如，甲基丙烯酸鹽)。溶劑可以是松油醇、2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇-異丁酰酯、N-甲基-2-吡咯烷酮或它們的混合物。粘結(jié)劑可以包括觸變材料，優(yōu)選重量濃度小于約0.25％。
本發(fā)明的糊劑組合物使用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的技術(shù)涂覆在電子器件的表面。該技術(shù)的實例為絲網(wǎng)法，其中糊劑被強(qiáng)制通過特定圖案的細(xì)目不銹鋼濾網(wǎng)。該濾網(wǎng)的典型尺寸為約100目-約400目。其它的實例包括噴涂、浸漬、電涂、旋涂、刷涂、用刮片涂覆以及噴油墨印刷。
一旦將糊劑涂覆在電子器件的表面，然后將糊劑干燥并在約450℃-約850℃度的范圍內(nèi)的最高溫度焙燒，優(yōu)選為約485℃-約800℃，更優(yōu)選為約550℃-700℃。優(yōu)選地，在最高溫度焙燒保持約5-約20分鐘，更優(yōu)選為約9-約15分鐘。加熱速率優(yōu)選為約3-50℃/min，更優(yōu)選約20-30℃/min。冷卻速率可以優(yōu)選為3-100℃/min。
此處所用的術(shù)語“焙燒”是指加熱到某個溫度并保持一段時間足以氣化(燒盡)糊劑中的所有有機(jī)物且燒結(jié)玻璃組合物。依賴于特殊的涂覆，糊劑可以被涂覆并與被上釉的底層材料同時焙燒，或者可以在底層材料焙燒后(例如，用在后焙燒基底)涂覆并焙燒。
當(dāng)焙燒時，根據(jù)本發(fā)明的玻璃組合物會形成晶體，它主要包括鈦酸鉍和/或鈦酸鋅和/或鈦酸釩鉍。本文所用術(shù)語“和/或”是指焙燒時形成的主要晶體包括(a)鈦酸鉍晶體和鈦酸鋅晶體的組合物；(b)鈦酸鉍晶體，但不含鈦酸鋅晶體；或(c)鈦酸鋅晶體，但不含鈦酸鉍晶體；或(d)鉍釩鈦酸鹽晶體，但不含鈦酸鉍或鈦酸鋅晶體；或(e)鉍釩鈦酸鹽晶體、鈦酸鉍晶體和鈦酸鋅晶體的組合物；或(f)鉍釩鈦酸鹽晶體和鈦酸鉍晶體或鈦酸鋅晶體的組合物?？梢岳斫猓酥饕拟佀徙G和/或鈦酸鋅或鈦酸釩鉍晶體外，如果條件合適，少量的其它晶體形式(例如過渡金屬的鈦酸鹽、硅酸鉍、硅酸鋅、硼酸鉍、硼酸鋅)也可能在焙燒時形成。
依賴于玻璃的成分，在焙燒時可形成各種不同類型的鈦酸鹽晶體。例如，當(dāng)玻璃組合物包括適量的Bi2O3、TiO2和V2O5時，可在焙燒時形成斜方晶系的鉍釩鈦酸鹽晶體(6.5 Bi2O3·2.5 V2O5·TiO2)。無V2O5時，可能形成立方鈦酸鉍晶體(Bi2O3·2TiO2)、斜方鈦酸鉍晶體(2 Bi2O3·3TiO2)或同時含立方和斜方鈦酸鉍晶體的組合物。而且，當(dāng)玻璃組合物中含有適量ZnO時，除了形成鈦酸鉍晶體還可能形成六方鈦酸鋅(ZnO·TiO2)和/或立方鈦酸鋅晶體(2ZnO·3TiO2)?？梢岳斫?，根據(jù)本發(fā)明面釉系統(tǒng)的固體部分可以進(jìn)一步包括種晶材料(例如，鈦酸鉍等)以加速焙燒時鈦酸鹽晶體的快速形成。
根據(jù)本發(fā)明的面釉層遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過用已知的部分結(jié)晶無鉛無鎘玻璃組合物形成的面釉層的耐酸性能。當(dāng)涂覆并在根據(jù)本發(fā)明的電子器件表面焙燒時，優(yōu)選玻璃組合物浸泡在86℃0.1N的H2SO4溶液中20小時，呈現(xiàn)小于20％的重量損失，更優(yōu)選小于5％。
不被限定于特別的理論，申請人推測，焙燒期間隨著主要的鈦酸鹽晶體形成和長大，TiO2和Bi2O3和/或ZnO從殘余玻璃中耗盡，但SiO2則不會。隨著鈦酸鹽晶體的長大，留在晶體周圍殘余玻璃中的SiO2濃度增加。一般說來，富含SiO2的殘余玻璃實質(zhì)上比由于硅酸鹽晶體的形成而耗盡SiO2的殘余玻璃比如采用已知的部分結(jié)晶無鉛無鎘玻璃系統(tǒng)的情況)更耐化學(xué)侵蝕。由于鈦酸鹽晶體和富含SiO2殘余玻璃都很耐酸，所得面釉表現(xiàn)出良好的化學(xué)耐久性。
下面的實施例僅意在舉例說明本發(fā)明，不應(yīng)解釋為對權(quán)利要求的限定。
實施例1玻璃A到F通過常規(guī)玻璃制造工藝制備，以便它們具有如下表1所示的重量百分?jǐn)?shù)成分。玻璃A到F主要析出鈦酸鹽晶體，因此單獨來看，確實提供了本發(fā)明范圍內(nèi)的玻璃成分。
表1
實施例2為測試這些玻璃的化學(xué)耐久性，將實施例1中玻璃A-F分別研磨至約5微米的平均顆粒尺寸，然后分散在C31介質(zhì)(可從Ohio Cleveland的Ferrocorporation得到)中并在高速剪切混合機(jī)中混合約10分鐘。固體與介質(zhì)的重量比為約7.5。所得糊劑分別用160目的濾網(wǎng)在5cm×10cm×3mm厚的汽車擋風(fēng)玻璃片上(在涂錫一側(cè))絲網(wǎng)印刷至濕印刷厚度約1-約1.5千分之一英寸。將玻璃涂層在約85℃鼓風(fēng)爐中干燥約30分鐘，然后在爐中保持677℃熱處理約5分鐘。冷卻到室溫(約25℃)后，用Cu K-α為輻射拍攝焙燒后的玻璃涂層的X射線衍射圖譜以決定(如果有)677℃熱處理期間在玻璃涂層析出結(jié)晶材料的類型。結(jié)果在下表2報道，其中“BT2”是指立方鈦酸鉍(Bi2O3·2TiO2)晶體；“B2T3”是指斜方鈦酸鉍(2Bi2O3·3TiO2)晶體；“Z2T3”是指立方鈦酸鋅(2ZnO·3TiO2)晶體；“BS”是指硅酸鉍(Bi2O3·SiO2)晶體；“B6.5V2.5T”是指斜方鉍釩鈦酸鹽(6.5Bi2O3·2.5V2O5·TiO2)晶體。還測試了熔融玻璃涂層在不同溶液中的耐化學(xué)性，如表2中報道，正如記錄，對給定的時間長度(1-20小時)重量損失以每27cm2毫克計。
表2
實施例3美國US6,171,987的代表性玻璃，如表3報道，如實施例1制備。在這些JH5、JH6、JH9、JH35中，分別為US6,171,987中的實施例5、6、9、35。而且，JH5A、JH 6A、JH9A、JH35A分別來自JH5、JH 6、JH9和JH35，其中TiO2增加到了5摩爾％，TiO2和ZrO2的極限，正如US6,171,987教導(dǎo)。用本發(fā)明實施例2中的玻璃B(表1)作為參考，如實施例2評價這些玻璃的化學(xué)耐久性。在熱(86℃)0.1NH2SO4中暴露20小時后的重量損失百分?jǐn)?shù)，列于表4中，表明本發(fā)明的玻璃比現(xiàn)有發(fā)明的無鉛面釉玻璃更耐用。
表3
表4
實施例4通過將上述實施例1中玻璃A重量75.5份與Cr2O3顏料重量1.5份、V384重量19.3份，V435重量2.0份和V450重量1.7份(V384、V435和V450為粘結(jié)劑系統(tǒng)，可從Ohio Cleveland的Ferro Corporation得到)混合制備面釉油墨組合物1。面釉油墨組合物2通過與面釉油墨組合物1同樣的方法制備，只是用實施例1中的玻璃B取代玻璃A。面釉油墨組合物3通過與面釉油墨組合物1同樣的方法制備，只是用實施例1中的玻璃C取代玻璃A。面釉油墨組合物4為標(biāo)準(zhǔn)含鉛面釉，F(xiàn)X11-125，通過Ohio Cleveland的Ferrocorporation購得。
實施例5將一種由FX34-063銀/鉑導(dǎo)體和RE88-0.5-2電阻組成的標(biāo)準(zhǔn)沖擊電阻電路涂覆在96％氧化鋁基體上，然后在850℃焙燒。FX34-063和RE88-0.5-2是通過Ohio Cleveland的Ferro Corporation購得的標(biāo)準(zhǔn)材料。然后將實施例4中的面釉油墨組合物1-4用絲網(wǎng)印刷分別涂覆，至20±2微米的干燥厚度，在含有預(yù)焙燒電阻電路的氧化鋁基體上，然后在600℃焙燒10分鐘。
然后評價面釉基體的以下特性(a)在600℃熱處理后的電阻變化百分?jǐn)?shù)；(b)以ppm計的熱態(tài)(125℃)和冷態(tài)(-55℃)電阻溫度系數(shù)(TCR)，此時對比溫度為25℃；(c)非破壞性沖擊測試后的電阻變化百分?jǐn)?shù)(在恒壓2800V)；(d)沖擊電阻的失效電壓(在2800V開始直到電阻失效)，既測開路(在電壓發(fā)生器輸出端測量)也測負(fù)載(被測試電阻上測量)。通過CDI-1000i通用沖擊發(fā)生器，使用10×700μsec 5kV/125A波形輸入進(jìn)行沖擊試驗。電阻溫度系數(shù)(TCR)為溫度每變化1度時電阻的單位變化，通過在測試范圍(℃)內(nèi)較低的溫度‘To’℃(約25℃)測量的，以歐姆計的測定電阻‘Ro’，和在測試測試范圍(℃)內(nèi)較高的溫度‘T’℃測量的，以歐姆計的測定電阻‘R’的計算，(熱態(tài)TCR為125℃，冷態(tài)TCR為55℃)如
測試結(jié)果報道于下表5表5
實施例6將上述實施例1中玻璃A重量68.7份與EG0225SRRG堇青石(可從OhioCleveland的Ferro Corporation得到)重量4.9份、Cr2O3顏料1.5份、V384重量21.0份、V435重量2.2份和V450重量1.7份混合制備面釉油墨組合物6。面釉油墨組合物7通過與面釉油墨組合物6同樣的方法制備，只是用實施例1中的玻璃B取代玻璃A。面釉組合物8為標(biāo)準(zhǔn)含鉛面釉，F(xiàn)X11-125，通過Ohio Cleveland的Ferro Corporation購得。
實施例7將實施例6中的面釉油墨組合物6-8分別通過絲網(wǎng)印刷涂覆在沖擊電阻電路，并如實施例5進(jìn)行測試。測試結(jié)果在下表6報道表6
實施例8將實施例6中的面釉油墨組合物6-8分別涂覆到2”×2”的氧化鋁基體上至涂覆厚度為約20微米，然后在約600℃焙燒10分鐘。每塊焙燒基體用高精度天平仔細(xì)稱量(達(dá)到小數(shù)點后4位)。然后將基體浸漬在裝有KESTRER1544松香焊接劑(包括25％乙醇、25％2-丁醇及50％松香的混合物，以重量計)的單獨容器中18小時。KESTRER是Kester Solder，Des Plaines，III60018-2675的注冊商標(biāo)。然后將基體從容器中取出并用異丙醇清洗然后風(fēng)干。然后稱量基體重量確定重量損失百分比。涂有面釉油墨組合物6-8的基體重量損失百分?jǐn)?shù)分別為0.0026％、0.0183％和0.0076％。因此，用無鉛電子玻璃制成的面釉的性能與常規(guī)用含鉛電子玻璃制成面釉可比。
其它優(yōu)點和改變對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說會容易地得出。因此，本發(fā)明，就廣義方面來說，不限于這里所表示和描述的特殊細(xì)節(jié)和列舉實施例。所以，在不背離所附權(quán)利要求和它的等同物定義的一般發(fā)明概念的精神或范圍的條件下，也可以進(jìn)行各種改變。
權(quán)利要求
1.一種在電子器件表面形成保護(hù)面釉的方法包括將無鉛無鎘玻璃組合物涂覆于電子器件的表面；和焙燒該玻璃組合物以便在表面形成保護(hù)面釉，其中該玻璃組合物包括重量約11％-約52％SiO2、3.4％-約40％TiO2、最多約75％Bi2O3、重量最多約45％ZnO，其中Bi2O3和ZnO的總量占玻璃組合物重量的約15％-約85％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中玻璃組合物包括重量約14％-約35％SiO2、3.4％-約35％TiO2、約8％-約74％Bi2O3、重量最多約35％ZnO，其中Bi2O3和ZnO的總量占玻璃組合物重量的約33％-約74％.
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述玻璃組合物還包括總重量最多約35％的任選氧化物，所述任選氧化物包括重量最多25％堿金屬氧化物，最多約20％B2O3，最多約15％Al2O3，總量最多約25％堿土金屬氧化物，最多約25％V2O5，最多約15％Sb2O3，總量最多約25％La2O3、Y2O3、Nb2O5和ZrO2的任何一種或組合，總量最多約30％Cr2O3、Fe2O3、MnO2、CuO、NiO、Co2O3和CeO2的任何一種或組合，和總量最多約20％SnO、In2O3和Mo2O3的任何一種或組合。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中所述玻璃組合物還包括總重量約0.1％-約30％的任選氧化物，所述任選氧化物包括重量最多13％堿金屬氧化物，最多約8％B2O3，最多約13％Al2O3，總量最多約20％堿土金屬氧化物，最多約10％V2O5，最多約8％Sb2O3，總量最多約20％的La2O3、Y2O3、Nb2O5和ZrO2的任何一種或組合，總量最多約25％Cr2O3、Fe2O3、MnO2、CuO、NiO、Co2O3和CeO2的任何一種或組合，和總量最多約15％SnO、In2O3和Mo2O3的任何一種或組合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中固體部分還包括一種或多種選自無機(jī)顏料、填充料和用于鈦酸鹽晶體的種晶。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述玻璃組合物包括兩種或多種玻璃料的組合。
7.一種在電子器件表面形成保護(hù)面釉的方法包括將無鉛無鎘玻璃組合物涂覆于電子器件的表面；和在約485℃-約850℃的溫度焙燒該玻璃組合物以便在表面形成保護(hù)面釉，其中焙燒的保護(hù)面釉包括殘余玻璃和晶體的組合，并且其中所述晶體的組要部分包括非硅酸鹽晶體。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中殘余玻璃包括SiO2。
9.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中所述非硅酸鹽晶體包括鈦酸鹽晶體。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中所述鈦酸鹽晶體包括鈦酸鉍和/或鈦酸鋅和/或鉍釩鈦酸鹽。
11.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中所述玻璃組合物包括約11％-約52％SiO2、3.4％-約40％TiO2、最多約75％Bi2O3、重量最多約45％ZnO，其中Bi2O3和ZnO的總量占玻璃組合物重量的約15％-約85％。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中玻璃組合物包括重量約14％-約35％SiO2、3.4％-約35％TiO2、約8％-74％Bi2O3、重量最多35％ZnO，其中Bi2O3和ZnO的總量占玻璃組合物重量的約33％-約74％。
13.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中所述玻璃組合物還包括總重量最多約35％的任選氧化物，所述任選氧化物包括重量最多25％堿金屬氧化物，最多約20％B2O3，最多約15％Al2O3，總量最多約25％堿土金屬氧化物，最多約25％V2O5，最多約15％Sb2O3，總量最多約25％La2O3、Y2O3、Nb2O5和ZrO2的任何一種或組合，總量最多約30％Cr2O3、Fe2O3、MnO2、CuO、NiO、Co2O3和CeO2的任何一種或組合，和總量最多約20％SnO、In2O3和Mo2O3的任何一種或組合。
14.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中所述玻璃組合物還包括總重量約0.1％-約30％的任選氧化物，所述任選氧化物包括重量最多13％堿金屬氧化物，最多約8％B2O3，最多約13％Al2O3，總量最多約20％堿土金屬氧化物，最多約10％V2O5，最多約8％Sb2O3，總量最多約20％的La2O3、Y2O3、Nb2O5和ZrO2的任何一種或組合，總量最多約25％Cr2O3、Fe2O3、MnO2、CuO、NiO、Co2O3和CeO2的任何一種或組合，和總量最多約15％SnO、In2O3和Mo2O3的任何一種或組合。
15.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中所述玻璃組合物包括兩種或多種玻璃料的組合。
16.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中所述無鉛無鎘玻璃組合物以厚膜糊劑的形式涂覆于電子器件的表面。
17.一種具有用焙燒保護(hù)面釉涂覆表面的電子器件，該保護(hù)面釉包括殘余玻璃和晶體的組合，而且其中所述晶體的主要部分包括非硅酸鹽晶體。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的電子器件，其中殘余玻璃包括SiO2。
19.根據(jù)權(quán)利要求17的電子器件，其中所述非硅酸鹽晶體包括鈦酸鹽晶體。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的電子器件，其中所述鈦酸鹽晶體包括鈦酸鉍和/或鈦酸鋅和/或鉍釩鈦酸鹽。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種其上涂有無鉛無鎘玻璃組合物，且焙燒形成耐酸面釉的電子器件，以及提供一種采用該無鉛無鎘玻璃組合物在電子器件上釉的方法。無鉛無鎘玻璃組合物在低焙燒溫度熔化，而且特別適合用于厚膜糊劑。玻璃組合物在焙燒時主要形成鈦酸鉍和/或鈦酸鋅晶體。優(yōu)選地，玻璃組合物包括重量約11％－約52％SiO
文檔編號C03C8/22GK1653009SQ03810497
公開日2005年8月10日 申請日期2003年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月15日
發(fā)明者斯里尼瓦?！に估锏鹿m, 米哈伊爾·莫羅茲 申請人:費羅公司