V2O5-TeO2-P2O5-Fe2O3系無鉛低熔點封接玻璃性能研究

向鵬程，孫詩兵，田英良，呂 鋒，李要輝，王晉珍，左 巖

(1.北京工業大學材料科學與工程學院，北京 100124；2.中國建筑材料科學研究總院玻璃科學研究院，北京 100024)

0 引 言

低熔點玻璃作為一種封接焊料，與其他封接材料相比，具有良好的電絕緣性、耐熱性、氣密性和較高的機械強度，應用范圍非常廣泛[1]。除了應用于玻璃、陶瓷、金屬以及半導體的相互連接之外，在集成電路、宇航、電真空技術、激光和紅外技術以及各類顯示器等也有著廣泛的應用[2]。低熔點玻璃作為封接焊料使用時，首要的性能是其封接溫度，封接溫度過高，封接時會對被封接體造成損壞，其次需要有良好的耐水穩定性和與被封接體適配的熱膨脹系數。

目前相對成熟和廣泛使用的低熔點封接玻璃焊料主要為鉛系低熔點玻璃[3]，但是氧化鉛對人體和環境存在危害[4-5]，開發無鉛低熔點封接玻璃勢在必行。國內外無鉛低熔點封接玻璃焊料的研究和開發主要集中在鉍酸鹽、磷酸鹽和釩酸鹽這三種典型的低熔點玻璃系統上，鉍酸鹽玻璃的封接溫度較高，釩酸鹽、磷酸鹽玻璃存在耐水穩定性差、熱膨脹系數較大等問題[6]。本文選用V2O5-TeO2-P2O5-Fe2O3系低熔點玻璃，探究P2O5/TeO2,V2O5含量和Fe2O3摻量對玻璃特征溫度、熱膨脹系數、耐水穩定性的影響規律，同時探討玻璃的侵蝕機理。

1 實 驗

1.1 組成設計

為了掌握V2O5-TeO2-P2O5系玻璃的形成范圍，先按照20mol%成分間隔，再按照10mol%成分間隔，設計玻璃的組成，以確定系統玻璃的形成范圍[7]。在玻璃的形成范圍內，參考文獻[8-9]，設計如表1所示的 V2O5-TeO2-P2O5玻璃組成(A組)，研究固定V2O5含量，P2O5/TeO2對性能的影響；……