一种玻璃封装结构及夹层玻璃制造技术

技术编号:43596042 阅读:3 留言:0更新日期:2024-12-11 14:45
本技术提供了一种玻璃封装结构及夹层玻璃。该玻璃封装结构包括依次设置的第一玻璃釉层、第一浸焊层、中间焊料层、第二浸焊层和第二玻璃釉层;所述第一玻璃釉层具有孔隙结构,所述第一浸焊层浸润所述第一玻璃釉层的孔隙结构;所述第二玻璃釉层具有孔隙结构,所述第二浸焊层浸润所述第二玻璃釉层的孔隙结构。本技术还提供了一种夹层玻璃,其包括第一玻璃基板和第二玻璃基板,所述第一玻璃基板和第二玻璃基板之间设有上述玻璃封装结构。该玻璃封装结构的玻璃釉层具有多孔结构,浸焊层能够浸入玻璃釉层的孔隙中,实现玻璃釉层与浸焊层的紧密结合,通过浸焊层与玻璃釉层二者可间接的将焊料与玻璃基板紧密焊接,保证真空腔体的气密性。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种玻璃封装结构及夹层玻璃,属于玻璃制备。


技术介绍

1、真空玻璃是将两片平板玻璃四周密闭起来,将其间隙抽成真空并密封排气孔从而得到的具有保温隔热、隔音降噪、轻薄以及抗结露性能的玻璃深加工产品。真空玻璃的两片玻璃之间的间隙一般为不大于0.3mm,两片玻璃之间布置有微小支撑柱,微小支撑柱用以支撑两侧的玻璃板,避免两片玻璃因负压而产生大幅度的弯曲变形,微小支柱的直径一般控制在0.2-0.5mm之间,支撑柱的间隙一般控制30mm-40mm左右。

2、现有真空玻璃的边缘封装材料有以下三类:

3、1)有机物封装材料,如环氧树脂胶、聚氯乙烯、聚酰胺系列树脂、三乙醇胺、uv有机物材料以及有机物-无机物复合材料;

4、2)玻璃封装材料:如钒酸盐低熔点玻璃、磷酸盐低熔点玻璃、铋酸盐低熔点玻璃粉。

5、3)金属封装材料,如铟合金、可伐合金、铝合金、银膏等。

6、但是,上述边缘封装材料分别存在以下问题:

7、1)采用有机物封装材料时,可以在较低的温度下将玻璃与有机物粘结为整体,然而有机物封装真空玻璃难以维持长期有效的真空度。因为在常温25℃下,有机物的蒸汽压一般都大于1.0×10-2pa,在真空玻璃中会挥发或者分解,产生的微量气体为降低真空腔内的真空度,导致真空玻璃保温、隔热失效。

8、2)采用玻璃封装材料时,虽然玻璃材料与玻璃板之间具有较好的化学以及物理相容性,但是环保无铅玻璃封装材料的封装温度普遍大于400℃,即便采用有铅玻璃封装材料封装温度也只能降到300℃左右,这个温度已经远远超过了夹胶玻璃中的胶膜耐受温度(115-135℃左右);因此玻璃封装材料只能用来制作钢化真空玻璃,而无法用来制作夹胶真空玻璃。

9、3)采用金属封装材料时,其中可伐合金的封装温度一般为1420-1455℃;铝及铝合金的封装温度在500℃以上;而银膏的封装温度一般也在450℃以上;其中铟合金的熔点虽然可低至135℃以下,但这种低熔点的铟合金的粘结强度较弱,无法抵抗真空玻璃的边缘应力,会出现结构崩塌的现象,故一般采用熔点为150℃以上的铟合金,这个温度也超过了夹胶玻璃中的胶膜耐受温度115-135℃左右;因此金属封装材料也只能用来制作钢化真空玻璃,而无法用来制作夹胶真空玻璃。

10、一般而言,金属材料与无机硅酸盐类的玻璃材料黏结性不佳,无法简单的将低融合金融化黏结于玻璃表面,除非采取特殊的金属与玻璃间的界面处理,才能让两者间无缝隙的黏结起来,并且达到不透气的密封效果。如下所述,当金属与玻璃需要具有一定强度的连接时,此行为称之为相互“浸润”,也就是在金属与玻璃的连接处两者相互浸润混合,形成一种无序状态的金属-玻璃材质的混合体结构,而非简单的界面清晰的金属层与玻璃层的结构,因此能够实现一定的连接强度。

11、传统真空玻璃的金属封装为了达到金属焊料层与玻璃层的浸润效果,一般会使用金属浆料先在玻璃表面烧结一层金属化层(多采用银浆烧结),但银浆成本高,导致真空玻璃的市场售价居高不下,且银浆烧结层与熔点低于150℃的低熔点合金(如铟锡合金)的焊接效果不佳,两者热熔焊接后仅表现为物理接触,用力拉扯开后可以看到清晰的银浆层和低熔点合金层,因此银浆烧结层必须搭配合适的金属焊料,一般也都是高温型的金属焊料;除了烧结金属化层外,也有使用超声波焊接设备在玻璃表面预镀金属化层(多采用锡合金),但超声波焊接设备预镀的金属化层与玻璃表面的结合力弱,超声波预镀的金属化层使用刀片轻轻一刮即可将金属化层从玻璃表面成片刮起,因此超声波预镀的金属化层虽然成本有所降低,但耐久性差,无法维持长效的真空密封。

12、因此,针对上述真空玻璃边缘封装存在的技术缺点,需要创新研发一种新的真空玻璃的边缘封装方案,用以解决夹胶真空玻璃与边缘封装温度、封装强度、封装后的真空长效性之间的矛盾。


技术实现思路

1、为达到上述技术问题,本技术的目的在于提供一种玻璃封装结构,该玻璃封装结构以玻璃釉层为基础,能够为玻璃和焊料的结合提供良好的支持。

2、为达到上述目的,本技术首先提供了一种玻璃封装结构,其中,该玻璃封装结构包括依次设置的第一玻璃釉层、第一浸焊层、中间焊料层、第二浸焊层和第二玻璃釉层;

3、所述第一玻璃釉层具有孔隙结构,所述第一浸焊层浸润所述第一玻璃釉层的孔隙结构;

4、所述第二玻璃釉层具有孔隙结构,所述第二浸焊层浸润所述第二玻璃釉层的孔隙结构。

5、在上述玻璃封装结构中,玻璃釉层可以采用掺杂有有机树脂和金属氧化物的玻璃粉在原片玻璃基板表面烧结(烧结温度为300-900℃)制成,玻璃粉烧结之后,有机树脂成分会被烧掉,从而形成表面带有细小孔隙的玻璃釉层。

6、在上述玻璃封装结构中,优选地,所述第一浸焊层和所述第二浸焊层分别为超声波浸焊层。超声波浸焊层以焊料(金属焊料或合金焊料)通过超声波浸焊的方式形成于玻璃釉层的表面,由于玻璃釉层带有细小孔隙,在超声波的作用下,细小孔隙中的气泡破裂溢出,焊料进入孔隙中,从而实现超声波浸焊层对玻璃釉层的浸润,形成强力的结合。由于超声波在玻璃表面的作用范围小、时间短,因此允许的作用温度可高于夹胶玻璃的胶膜耐受温度(一般为135℃),超声波的温度根据焊料的熔点进行设定,一般大于/等于焊料的熔点。

7、在上述玻璃封装结构中,优选地,所述第一浸焊层的材质为银铟合金焊料、铝合金焊料、锡焊料或锡合金焊料。其中,锡合金焊料包括铟锡合金、锡铋合金等,优选为铟锡合金焊料。

8、在上述玻璃封装结构中,优选地,所述第二浸焊层的材质为银铟合金焊料、铝合金焊料、锡焊料或锡合金焊料。其中,锡合金焊料包括铟锡合金、锡铋合金等,优选为铟锡合金焊料。

9、在上述玻璃封装结构中,优选地,所述第一浸焊层的宽度为10mm以下,所述第二浸焊层的宽度为10mm以下。

10、在上述玻璃封装结构中,优选地,所述中间焊料层由金属焊料丝、金属焊料片、合金焊料丝或合金焊料片形成。

11、在上述玻璃封装结构中,优选地,所述中间焊料层的材质为热熔温度≤150℃的金属焊料和/或合金焊料。

12、传统金属钎焊直接在玻璃表面进行金属化处理,要达到金属化层与玻璃的强力结合必须使用高温烧结(大于500℃),如果直接在玻璃表面使用超声波金属浸焊,虽然金属焊料可以在玻璃表面铺展开来,但是轻轻一刮金属焊料即会剥落。本技术通过设置玻璃釉层,并在玻璃釉层表面进行金属化可实现在低温环境下的金属化层与玻璃的强力结合。

13、本技术还提供了一种夹层玻璃,其包括第一玻璃基板和第二玻璃基板,其中:所述第一玻璃基板和第二玻璃基板之间设有上述的玻璃封装结构。

14、在上述夹层玻璃中,优选地,所述第一玻璃基板为钠钙玻璃板、高铝玻璃板、中铝玻璃板或硼硅玻璃板等。

15、在上述夹层玻璃中,优选地,所述第二玻璃基板为钠钙玻璃板、高铝玻璃板、中铝玻璃板或硼硅玻本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种玻璃封装结构,其特征在于,该玻璃封装结构包括依次设置的第一玻璃釉层、第一浸焊层、中间焊料层、第二浸焊层和第二玻璃釉层;

2.根据权利要求1所述的玻璃封装结构,其特征在于,所述第一浸焊层和所述第二浸焊层分别为超声波浸焊层。

3.根据权利要求1所述的玻璃封装结构,其特征在于,所述第一浸焊层的材质为银铟合金焊料、铝合金焊料、锡焊料或锡合金焊料;

4.根据权利要求1所述的玻璃封装结构,其特征在于,所述中间焊料层由金属焊料丝、金属焊料片、合金焊料丝或合金焊料片形成。

5.根据权利要求4所述的玻璃封装结构,其特征在于,所述中间焊料层的材质为热熔温度≤150℃的金属焊料和/或合金焊料。

6.一种夹层玻璃,其包括第一玻璃基板和第二玻璃基板,其特征在于:所述第一玻璃基板和第二玻璃基板之间设有权利要求1-5任一项所述的玻璃封装结构。

7.根据权利要求6所述的夹层玻璃,其特征在于,所述第一玻璃基板为钠钙玻璃板、高铝玻璃板、中铝玻璃板或硼硅玻璃板;

8.根据权利要求6所述的夹层玻璃,其特征在于,所述第一玻璃基板和所述第二玻璃基板中的至少一个为夹胶玻璃。

9.根据权利要求6所述的夹层玻璃,其特征在于,所述玻璃封装结构的外侧设有密封胶。

10.根据权利要求6所述的夹层玻璃,其特征在于,该夹层玻璃为中空玻璃或真空玻璃。

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【技术特征摘要】

1.一种玻璃封装结构,其特征在于,该玻璃封装结构包括依次设置的第一玻璃釉层、第一浸焊层、中间焊料层、第二浸焊层和第二玻璃釉层;

2.根据权利要求1所述的玻璃封装结构,其特征在于,所述第一浸焊层和所述第二浸焊层分别为超声波浸焊层。

3.根据权利要求1所述的玻璃封装结构,其特征在于,所述第一浸焊层的材质为银铟合金焊料、铝合金焊料、锡焊料或锡合金焊料;

4.根据权利要求1所述的玻璃封装结构,其特征在于,所述中间焊料层由金属焊料丝、金属焊料片、合金焊料丝或合金焊料片形成。

5.根据权利要求4所述的玻璃封装结构,其特征在于,所述中间焊料层的材质为热熔温度≤150℃的金...

【专利技术属性】
技术研发人员:林霞黄祥灯丁原杰叶舒
申请(专利权)人:福耀高性能玻璃科技福建有限公司
类型:新型
国别省市:

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