封接玻璃应用于发展前景

1、封接玻璃的研究及应用前景 风华高科肇庆研究院 氧传感器组 覃文城 2017年7月 目录 封接玻璃简述 封接玻璃分类 封接玻璃性能要求 低温封接玻璃发展趋势 低温封接玻璃产品应用 高温封接玻璃产品应用 封接玻璃sealing glass 简述 能够将金属或合金、陶瓷、其他玻璃（包括微晶玻璃）及复 合材料等相互间封接起来的中间层玻璃。 相比于高分子材料，它们在气密性和耐热性上有突出的优点。 相比于金属，聚合物或陶瓷等封接材料，他们具有化学稳定 性、耐热性和较强的机械强度、极高的绝缘性等。 用作封装材料，如管壳封装、涂层封装、钝化 膜层等。 1 2 3 纯粹的封接材料，用于陶瓷、金属、玻璃和其 他材

2、料之间的相互封接。 添加材料，作为电子材料的填充剂以改善 和提高电子元件的性能。（银桨类） 其中第二个方面的应用需求最为突出，本次报告以封接玻璃进行分析报告。 封接玻璃分类 分类组成体系特点应用 低温型 无铅类（磷酸盐系、 钒酸盐系及铋酸盐 系） 有铅类（铅硼系统） 两大类 低温封接玻璃熔点 显著低于普通玻璃， 一般低于 600， 该类材料具有较低 的熔化温度和封接 温度 阴极射线管显示器、 真空荧光显示器、 等离子体显示器、 真空玻璃、传感器、 继电器、太阳能集 热管、激光器、 UV和LED光源、二 次锂电池、家用电 器 高温型 可伐合金封接玻璃、 钽封玻璃（军工）、 铂封玻璃（军工）、 铁

3、封玻璃等。 封接温度较高，主 要应用于对绝缘性 能、耐压及抗热震 性能要求较高的电 子元器件绝缘气密 封装 锂电池外壳、石英 谐振器、晶体震荡 器、检波器、传感 器、钽电容器、压 缩机接线端子等， 这些电子元器件广 泛应用于航空、航 天、电子通讯领域 封接玻璃具体性能要求 合适的软化点：器件工作温度区间内，软化点尽可能低，这样 既可以保证润湿效果，又可以避免器件高温损坏。 合适的热膨胀系数：应变点下，封接玻璃与器件的热膨胀系数 相差的幅度不小于5%，尽量减小封接器件的内应力，保证抗震性， 高强度。 电绝缘性：封接器件一般用于电子产品，封接玻璃一部分的作用 是起绝缘作用，所以封接玻璃必须具有高绝

4、缘和耐高电压。 稳定性：包括工艺稳定性和化学稳定性，此外封接玻璃还应具备 较好的润湿性和流动性、抗水性。 玻璃与封接器件的密实程度决定了电子器件的性能优劣。以 下几个性能保证了封接件具有足够的强度、牢固性，具备较 强的热学和化学稳定性 低温封接玻璃发展趋势 成分无铅化：环境优化，主要代替产品为磷酸盐玻璃系 列和鉍酸盐玻璃系列以及钒酸盐体系，前者热膨胀系数 与铜和铝接近。 封接低温化：降低封接温度、减少对金属封接器件的热 冲击与热腐蚀，扩宽封接玻璃的应用领域。 微晶玻璃化：玻璃中微晶化可以提高封接强度、抗热震 性和化学稳定性，且通过控制工艺可调节热膨胀系数。 目前低温封接玻璃粉主要的发展趋势有成

5、分无铅化、封接低 温化、微晶玻璃化 低温封接玻璃产品应用 低温封接玻璃在产品上的应用在分类部分已经给出详细的介 绍，以下将注重介绍低温封接玻璃在等离子显示器、传感器 及继电器的应用。 等离子显示器：等离子电视作为平板电视的一种，具有独特的 显示效果和应用领域。而高质量产品的制作，需要更高的材料、工 艺要求，特别是封接材料的制作，封接材料的性质以及工艺过程的 控制对全高清产品的性能有着显著的影响。低溶点玻璃在显示器件 中主要用于器件周边的真空密封 传感器及继电器：传感器及是敏感电子元件，如汽车传感器、光学传感 工业传感器等，需要密封保护。确保其在其在使用寿命周期内发挥最佳性 能，密封保护的关键在

6、于封接材料的高效应用。由玻璃和金属制成的外壳 元件和贯穿件具有广泛的用途。通常，这些产品稍作修改后，可满足各种 特殊应用的需求。 低温封接玻璃产品应用 用于湿度传感器的馈通件用于压力传感器的馈通件 用于继电器器的馈通件TO 管座 高温型封接玻璃应用 可伐合金封接玻璃：可伐合金又称4J29合金。该合金在20 450具有与硅硼硬玻玻璃相近的线膨胀系数，居里点较 高，并有良好的低温组织稳定性。与之对应封接的为可伐 合金封接玻璃。 广泛用于制作电真空元件，发射管，显像管，开关管 ，晶体管以及密封插头和继电器外壳等。 高温封接玻璃在产品上的应用比低温型封接玻璃应用范围更 广，市场更大。以下将介绍可伐合金

7、封接玻璃、铁封玻璃两 种玻璃的特性及其产品应用。 高温型封接玻璃应用 铁封玻璃封接全密封结构的正负极对接耳是锂电池核心生产 工艺技术之一，其中的玻璃绝缘子是其中的心脏部件，不仅 要有一定的机械强度，而且要求在高真空的情况下具有极好 的气密性和绝缘性。 锂电池盖封接前要对金属进行适当的预氧化处理，以便 能提高绝缘端子的透气率和抗拉强度。 原电池盖板锂电池及超级电容器盖板 高温型封接玻璃应用 金属-压缩机接线端子是空调压缩机的关键部件，涉及低碳 钢金属外壳与合金钢接线柱之间的铁封玻璃封接，以达到耐 压、密封、电绝缘和耐用的目的。铁封玻璃粉的配方、造粒 排胶以及封接工艺是压缩机接线端子生产的几个关键

8、节。 目前，国内外制冷压缩机接线端子采用的铁封玻璃主要为美 国 Fusite 玻璃、Elan48#玻璃和日本 RT 系列产品，占据了 我国国内市场 90%以上份额；国内主要有潮州三环、北京京 东方、中国建筑材料研究总院在研究，不过并没有大规模投 产。与美国、日本铁封玻璃相比国产铁封玻璃的耐热冲击、 电性能及流散性能存在一定的差距市场占有率很低。 高温型封接玻璃应用 用于冰箱/空调压缩机的密封端子 压缩机用玻璃-金属密封端子是应用于冰箱、空调等各种电 器压缩机的终端零部件，用玻璃-金属密封端子选用特殊的 玻璃材料制成，可承受高压和高电力负荷。 每个压缩机用玻璃-金属密封端子均由一个金属基座、多个

9、 钢针和玻璃体组成。玻璃体主要使用定制的钠钡玻璃，具有 极高的电绝缘性。 高温型封接玻璃应用 CO2 压缩机用密封端子 CO2仍作为环保型冷媒被越来越多的领域广泛应用。例如，空 调系统、热泵等应用领域。由于工作时CO2的压力较高，以 CO2为冷媒的热泵压缩机，必须设计有相当于传统压缩机10倍 高的压力和高工作温度（高达180） 压缩机密封端子是由金属基座和玻璃体组成的电子元器件，不 仅有导电功能，同时也对压缩机的气密保护起到了“盖”的作 用，以保证真空气密性和绝缘性。 高温型封接玻璃应用 半封闭式压缩机用密封端子 半封闭式活塞或螺杆压缩机被广泛应用于商业和工业领域。这 些压缩机功率大且可持续提供高能量。因此，就要求所使用的 压缩机端子能够长时间持续稳定的传输大电流。 在工业领域里，半封闭式压缩机最具有代表性的应用有：超市 里频繁开放的冷冻冷藏柜。半封闭式压缩机可确保即使在温度 频繁变化的环境里也高效制冷。 高温型封接玻璃应用 车载空调电动压缩机用密封端子 车载压缩机端子要承受裸露于严寒、酷热、雨水以及持