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电子元器件金属外壳广泛使用金属-玻璃封接技术。其中金属为具有低膨胀系数的可伐合金,玻璃为硼硅酸盐硬玻璃。但可伐合金导热性较差、不耐应力腐蚀,而且价格较高。因此,在大功率器件和继电器等要求具有良好散热性能的电子元器件中,期望用相对廉价的低碳钢如10#钢代替可伐合金。与钢封接的玻璃为铁封玻璃,我国的牌号为DG-502,由于含有质量分数为30%的PbO,不利于环保。近年来,我国的金属外壳制造厂、所主要使用日本NEG公司的ST-4CK铁封玻璃。这是一种非晶玻璃,所以在引线受应力时玻璃很容易开裂。为了提高元器件的可靠性,本论文试图在开发更可靠的铁封玻璃方面进行一些探索性工作。第一部分工作是准备性研究。首先是在可控气氛下10#钢的预氧化研究,在550℃时N2-2.31%H2O-0.95%H2气氛中氧化30min,在钢的表面得到单一成分氧化膜Fe3O4。对日本ST-4CK玻璃进行熔封试验,熔封后绝缘电阻大于1×109Ω,气密性达到10-9Pa·m3/s。但玻璃在引线经过90度弯曲1次后开裂。对其玻璃粉进行能谱和XRF分析,得出其主要成分及相对含量。利用计算机辅助设计,对ST-4CK玻璃进行了模拟熔炼,制得的玻璃具有良好的润湿性能。第二部分工作是在日本ST-4CK铁封玻璃的基础上试图从两条途径开发更可靠的铁封玻璃。一是在ST-4CK中添加颗粒氧化物,通过氧化物弥散增强的方式,提高玻璃的抗开裂性能。在基体玻璃中添加不同质量分数（10%、15%、20%、25%）的Al2O3颗粒,进行造粒、排蜡和熔封,对熔封后的产品进行性能检测。结果表明,添加质量分数为15%的Al2O3颗粒后,玻璃润湿性能良好,熔封后绝缘电阻大于1×109Ω,气密性达到10-9Pa·m3/s。引线经过90度弯曲3次后玻璃不开裂,弯曲5次后仍不裂,只是与引线之间形成隙缝。二是在ST-4CK玻璃能谱分析结果的基础上,通过调整玻璃成分,使其析出晶体来增强玻璃的强度。通过研究,找到了一种SiO2-BaO-K2O-Na2O-Al2O3-ZnO-CaO七元系微晶玻璃,它可以析出两种晶体,K2Ba7Si6O40晶体和BaSi2O5晶体。但前者属于表面析晶,因此在玻璃粉造粒后熔封过程中不会出现。SiO2-BaO-K2O-Na2O-Al2O3-ZnO-CaO七元系微晶玻璃与10#钢的熔封试验显示了良好的封接性能。玻璃熔封后绝缘电阻大于1×1010Ω,气密性达到10-9Pa·m3/s。引线经过90度弯曲3次后不漏气,弯曲5次后玻璃不开裂,只是与引线之间形成隙缝。该七元系微晶玻璃不需要在专门的形核时间和晶化时间保温,熔封工艺简单,与ST-4CK玻璃基本相同。