DE2548736C3 - Composit-Passivierungsglas auf der Basis PbO-B2 Okskö-ab O3) m't einem thermischen Ausdehnungskoeffizienten (200-300 Grad C) zwischen 40 und 60 mal 10"7 / Grad C für Silicium-Halbleiterbauelemente mit Aufschmelztemperaturen von höchstens 600 Grad C - Google Patents

Composit-Passivierungsglas auf der Basis PbO-B2 Okskö-ab O3) m't einem thermischen Ausdehnungskoeffizienten (200-300 Grad C) zwischen 40 und 60 mal 10"7 / Grad C für Silicium-Halbleiterbauelemente mit Aufschmelztemperaturen von höchstens 600 Grad C

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DE2548736C3 DE19752548736 DE2548736A DE2548736C3 DE 2548736 C3 DE2548736 C3 DE 2548736C3 DE 19752548736 DE19752548736 DE 19752548736 DE 2548736 A DE2548736 A DE 2548736A DE 2548736 C3 DE2548736 C3 DE 2548736C3
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Description

Die Erfindung betrifft durch inerte Füllstoffe modifizierte Gläser mit besonders niedrigen Aufschmelztemperaturen, mittels derer Si-Halbleiteranordnungen hermetisch vollständig oder teilweise umhüllt und passiviert werden.
Die Glaspassivierung von Si-lialbleiterbauelementen hs gewinnt zunehmend an Bedeutung, da sie gute elektrische Charakteristik, langzeitige Stabilität und mechanische Unemnfindlichkeit der Halbleiterbauelegewährleistet. Es ist eine Reihe verschiedenartiger Passivierungsgläser für unterschiedliche Si-Bauelemente in Gebrauch (Eine Auswahl von Beispielen findet sich in dem Artikel: Passivation Coatings on Silicon Devices von Schnäble et aJ., J. Electrochem. Soc. Band 122 [1975J Seite 1092-1103). Die Auswahl geeigneter Passivierungsgläser hängt entscheidend von der Temperaturbelastbarkeit des Bauelementes bei der Aufschmelzung des Passivierungsglases, von der notwendigen Glasschichtdicke und von den der Beglasung eventuell nachfolgenden Ätz- und Metallisierungsprozessen ab.
Bei allen Si-Bauelementen wird eine möglichst niedere Aufschmelztemperatur der Passivierungsgläser angestrebt, da bei höheren Temperaturen die Gefahr von Diffusionsvorgängen, welche die Dotierung des Halbleiters verändern, oder von Reaktionen, speziell an den Halbleiterkontaktierungen, besteht, die zu Veränderungen der Kontakte selbst oder des mechanischen Zusammenhalts der Halbleiteranordnungen führen können. Unter Aufschmelztemperatur wird hierbei die Temperatur verstanden, die erforderlich ist, um das Passivierungsglas, welches in der Regel in Pulverform auf das Halbleiterbauelement aufgebracht wird, zu sintern und zu einer dichten, die gewünschten Teile des Halbleiterbauelements vollständig bedeckenden Schicht aufzuschmelzen. Dies wird in der Regel bei Temperaturen erreicht, bei denen die Viskosität des Glases etwa 105 Poise beträgt.
Bei den bekannten Passivierungsgläsern ist diese Aufschmelztemperatur mit der thermischen Ausdehnung des Glases in der Weise verknüpft, daß niedrigere Aufschmelztemperatur höhere thermische Ausdehnung mit sich bringt. So haben Passivierungsgläser mit Au [Schmelztemperaturen um 9000C thermische Ausdehnungen um 40 · !0"V0C (Temperaturbereich 20 —3000C), solche mit Aufschmelztemperaturen um 55O°C jedoch bereits thermische Ausdehnungen um 70 · 10-7/°C. )e kleiner also die Aufschmelztemperatur ist, desto stärker weicht die thermische Ausdehnung des Passivierungsglases von der des Si-Halbleitermaterials (ca. 33 · 10-V0C) ab. Die Folge hiervon ist, daß nur extrem dünne (wenige μίτι starke) Schichten der Passivierungsgläser mit niedrigen Aufschmelztemperaturen (etwa unter 6500C) mit Silizium verträglich sind, ohne aufzureißen oder abzuplatzen. Derart dünne Schichten können weder eine vollständige elektrische Abschirmung der Halbleiteroberfläche (speziell bei Bauelementen, die für hohe Spannungen geeignet sind) noch einen sicheren mechanischen Schutz der Oberfläche, z. B. gegen Verkratzung, gewährleisten.
In der deutschen Patentanmeldung 25 17 743.9 sind Passivierungsgläser beschrieben, die diese Schwierigkeit teilweise beheben. Hierbei handelt es sich um Gläser, deren thermische Ausdehnung durch Beimischung kristallinen Cordierits in feiner Körnung so modifiziert ist, daß sie höchstens etwa 40 · 10-'/0C beträgt und damit so gut an Silizium angepaßt ist, daß auch dicke Glasschichten rißfrei an Silizium haften. Die Aufschmelztemperaturen dieser modifizierten Gläser betragen meist um 70O0C, mindestens aber 600°C. Für eine Reihe bedeutender Bauelemente sind diese Temperaturen bereits unerwünscht hoch oder sogar unzulässig. Speziell gilt dies l B. für Si-Bauelemenu, die mit Aluminium kontaktiert sind, da sich zwischen Aluminium und Silizium ein bereits bei 577"C schmelzendes Eutektikum ausbildet. Integrierte Schaltkreise mit Al-l.ei(erbahnen dürfen daher keinesfalls
über ca. 570° C belastet werden.
Auch einfachere Bauelemente, bei welchen Al-Zwischenschichten zur elektrisch leitenden Verbindung zwischen Halbleiterplättchen und Mo- oder W-Kontakten dienen, können bei Temperaturen, die wesentlich über der eutektischen Temperatur liegen, bereits Schädigungen erleiden. Dennoch mußten diese Bauelemente bisher bei ca. 700" C passiviert werden, da Gläser mit wesentlich niedrigeren Aufschmelztemperaturen und hinreichend angepaßter thermischer Ausdehnung ]0 nicht verfügbar waren. Bei der in der Zeichnung dargestellten Geometrie ist zu berücksichtigen, daß die Anpassung der thermischen Ausdehnung hier nicht nur zum Silizium gesehen werden darf, sondern daß auch das Material der Kontaktstempel, Molybdän oder Wolfram, berücksichtigt werden muß, da das Passivierungsglas auch diese Kontaktstempel im wesentlichen mitumhüllen muß, damit ein mechanischer Schutz und Zusammenhalt der Halbleiteranordnung gewährleistet ist. Erfahrungsgemäß ist für Bauelemente mit Mo-Stempein eine thermische Ausdehnung des Glases von 45-50 · 10-V°C (20-300°C) optimal, für Bauelemente mit W-Stempeln eine solche von 38-45 ■ 10-7/°C (2O-3OO°C).
Auch bei integrierten Schaltkreisen muß häufig ein Kompromiß zwischen der thermischen Ausdehnung von Silizium und anderen Werkstoffen in der Schaltkreisanordnung geschlossen werden. Beispielsweise werden die die Schaltkreise tragenden Si-Plättchen häufig auf metallische Unterlagen vom Kovar- oder NiFe46-Typ mit thermischen Ausdehnungen von 50-60· IO-'/°C aufgelötet. Wenn in solchen Fällen das Passivierungsglas auch an diesen Metallen rißfrei haften soll, müssen auch hier Fehlanpassungen der thermischen Ausdehnung gegenüber dem Silizium in Kauf genommen werden.
Zum Passivieren derartiger Halbleiterbauelemente geeignete Gläser können also thermische Ausdehnungen von 40 ■ 10-'/0C bis ca. 60 · 10-'7°C aufweisen, wobei der geometrische Aufbau der Halbleiteranordnung die jeweils zulässige Grenze festlegt, müssen jedoch jedenfalls Aufschmelztemperaturen unter 600°C, in vielen Fällen unter 577°C, besitzen.
Erfindungsgemäß werden solche Passivierungsgläser dadurch hergestellt, daß Gläser mit höherer thermischer Ausdehnung und niedriger Aufschmelztemperatur so durch Zusätze geeigneter Füllstoffe modifiziert werden, daß ihre mittlere thermische Ausdehnung höchstens etwa 60 · 10"7/°C (2O-3O0°C) und ihre Aufschmelztemperatur höchstens 6000C, vorzugsweise höchstens 570° C, beträgt.
Es wurde gefunden, daß hierfür als Grundgläser solche geeignet sind, die in reinem Zustand Aufschmelztemperaturen unter etwa 55O0C, vorzugsweise unter 500°C, und thermische Ausdehnungen unter etwa 110 · 10-7/°C besitzen. Da nämlich durch den Füllstoffzusatz die Aufschmelztemperatur ansteigt, können die erfindungsgemäßen Aufschmelztemperaturen von höchstens 6000C, vorzugsweise höchstens 5700C, nur eingehalten werden, wenn das Grundglas nicht schon zu zäh ist. Andererseits ist der mögliche Füllstoffzusatz, wie schon in der deutschen Patentanmeldung 25 17 743.9 beschrieben, dadurch begrenzt, daß von einem bestimmten Füllstoffgehalt (ungefähr im Bereich von 50 VoL-0Zo) an das viskose Fließen des Glases ganz e$ unterdrückt wird, da dann bereits ein starres Füllstoffgerüst ausgebildet wird. Um Gläser mit thermischen Ausdehnungen über etwa 110 ■ 10 V0C auf Ausdehnungswerte unter 60 · 10-VC zu modifizieren, sind so hohe Füllstoffzusätze erforderlich, daß trotz der sehr niedrigen Aufschmelztemperatur solcher Gläser kein ausreichendes Fließen mehr eintritt. Darüber hinaus sind Gläser mit zu niedriger Aufschmelztemperatur für Passivierungszwecke auch in elektrischer Hinsicht nicht ausreichend isolierfähig. Aus dem gleichen Grunde sollen die erfindungsgemäßen Grundgläser und ihre Füllstoffe frei von Alkalien sein.
Geeignete Grundgläser liegen im Zusammensetzungsbereich (in Gew.-%) PbO 60-82, ZnO 0-15, B2O) 5-30, SiO2 0-20, Al2O3 0-15. Außer den genannten Komponenten können weitere Komponenten in die Zusammensetzung der Gläser eintreten, sofern sie die elektrische Isolation nicht beeinträchtigen, die Zähigkeit nicht wesentlich erhöhen oder mit dem Si-Halbleiter verträglich sind. Die Gläser werden im Temperaturbereich von 1000 bis 13000C aus ausgesucht reinen Rohstoffen erschmolzen und danach entweder zu dünnen, leicht vermahlbaren Bändern gewalzt oder durch Eingießen in gereinigtes Wasser granuliert. Danach werden sie zu Glaspulver vermählen, zweckmäßigerweise auf eine Körnung unter 60 um, vorzugsweise sogar unter 40 μιη.
Als Füllstoffe zur Modifizierung der thermischen Ausdehnung sind verschiedene anorganische Stoffe geeignet. Selbstverständlich müssen diese eine möglichst geringe thermische Ausdehnung besitzen und dürfen mit den verwendeten Grundgläsern beim Prozeß des Aufschmelzens nicht wesentlich reagieren, also zum Beispiel nicht aufgelöst werden oder Gase freisetzen. Auch sollen sie selbst hohes elektrisches Isolationsvermögen besitzen. Alkalihaltige Füllstoffe wie der sonst häufig benutzte jJ-Eukryptit sind daher ungeeignet. Geeignete Füllstoffe sind Quarzglas (SiO2),
Cordierit(2 MgO ■ 2 Al2O3 · 5 SiO2) und
Bleititanat (PbTiO3).
Gemahlenes Quarzglaspulver wird relativ stark von den erweichten Grundgläsern angegriffen und aufgelöst. Dies führt zu einem unerwünschten Zähigkeitsanstieg des Grundglases. Bei Verwendung dieses Füllstoffes müssen daher Temperatur und Zeit beim Aufschmelzprozeß so begrenzt werden, daß noch keine übermäßige Reaktion erfolgt. Unter diesen Bedingungen ist jedoch eine vollständige, dichte Beglasung oft nicht zu erreichen. Quarzglas ist daher ein nur mäßig geeigneter Füllstoff.
Auch Cordierit reagiert mit den erfindungsgemäßcn Grundgläsern, jedoch wesentlich schwächer als Quarzglas. Cordierit wird üblicherweise durch eine Sinterreakiion aus den natürlichen Rohstoffen Kaolin und Talk hergestellt. Um ein reineres Produkt mit besseren elektrischen Eigenschaften zu erzielen, wird der Cordierit für Füllstoffzwecke in Passivierungsgläsern jedoch bevorzugt aus reineren Rohstoffen wie MgCOi oder MgO, SiO; und AI(OH)3, AIOOH oder AI2O1 hergestellt. Fine brauchbare Charge wurde beispielsweise aus einer stöchiometrischen Mischung aus 2 Mol MgCO3, 4 Mol Al(OH)3 und 5 Mol Quarzmehl (SiO2) in der Weise gefertigt, daß eine abgewogene Menge von 5 kg in einer Kugelmühle 24 Stunden lang gemahlen, dann mit einem geringen Wasserzusatz zu Tabletten von ca. 10 cm Durchmesser und 5 cm Höhe gepreßt und anschließend 24 Stunden lang bei 125O°C gesintert wurde. Anschließend wurden die Tabletten wieder bis zu einem Pulver mit Korngrößen <40 μιη aufgemahlen. Nach der röntgenographischen Untersuchung bestand dieses Pulver ganz überwiegend aus Cordierit mit ganz.
geringen Spuren von restlichem Quarz.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird jedoch nicht von auf keramischem Wege gesintertem, sondern von aus Glas kristallisiertem Cordierit ausgegangen. Es wurde nämlic!; gefunden, daß aus Glas kristallisierter Cordierit in seiner chemischen und strukturellen Homogenität besser ist und besonders kleine thermische Ausdehnung besitzt. Zum Beispiel wurde in einem Quarzgefäß bei 1600° C ein Glas mit einer Zusammensetzung, die dem Cordierit nahekommt, υ nämlich 50 Gew.-°/o SiO2,35 Gew.-% AI2O3,15 Gew.-% MgO, erschmolzen. Das Glas wurde in Wasser ausgegossen, um spontane Kristallisation zu vermeiden, und danach zu einem Pulver <40μπι vermählen. Anschließend wurde das Pulver 10 Stunden bei 1150" C geglüht, um das Glas in den kristallisierten Zustand überzuführen. Danach wurde das schwach zusammengebackene Material wieder zu einem Pulver <40μπι aufgemahlen. Zu Vergleichszwecken wurde auch ein Stab aus dem noch glasigen Pulver grpreßt und bei 1150° C kristallisiert. Dieser Stab wies danach eine Wärmedehnung (Bereich 20-3000C) von -5 · 10"V0C auf, also einen für Cordierit ungewöhnlich geringen Wert.
Nach röntgenographischen Untersuchungen bestanden sowohl der Stab als auch das ungepreßte Pulver nach der Wärmebehandlung ausschließlich aus Cordierit.
Als Füllstoff ist dieser Cordierit dem über die Sinterreaktion hergestellten überlegen. Der Grund hierfür ist einmal darin zu suchen, daß der aus Glas kristallisierte Cordierit frei von kristallinen Nebenbestandteilen mit höherer thermischer Ausdehnung ist, vor allem aber auch darin, daß er frei von Poren ist, die bei einer Herstellung auf keramischem Wege nicht vollständig zu vermeiden sind. Solche Poren wirken einerseits als Keime für Blasen und vergrößern andererseits die spezifische Oberfläche des Füllstoffes.
Wenn Bleititanat benutzt wird, so muß es in sehr feiner Korngröße (im wesentlichen unter 20 μΐπ) eingesetzt werden, da es aufgrund der hohen Anisotropie seiner thermischen Ausdehnung leicht zur Bildung von Rissen in dem die Füllstoffkörner umgebenden Glas nach der Aufschmelzung führt. Andererseits wird Bleititanat von den erfindungsgemäßen Grundgläsern 4s sehr wenig angegriffen, so daß es auch in feiner Körnung die thermische Ausdehnung wirkungsvoll absenkt. Dieser Befund ist überraschend in Anbetracht der Tatsache, daß Bleititanat als Füllstoff in anderen Gläsern, wie sie z. B. in DT-OS 23 23 896 angegeben sind, nur eine ganz geringfügige Absenkung des Ausdehnungskoeffizienten bewirkt.
Eine bestimmte Gruppe durch Bleititanat modifizierter Gläser stellt sogar eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dar, da sie für die Unhüllung und Passivierung der in der Zeichnung gezeigten Halbleiteranordnungen besonders geeignet sind. Die Zuführungen und die freien Teile der Mo- oder W-Stempel einer Halbleiteranordnung werden nämlich üblicherweise nach der Beglasung galvanisch verzinnt. Schon die jetzt häufig für diese Bauelemente eingesetzten Zink-Borosilikatgläser werden durch die in den galvanischen Verzinnungsbädern enthaltene Schwefelsäure stark angegriffen und abgetragen. Die ebenfalls für diesen Zweck benutzten Blei-Borosilikatgläser mit PbO-Gehalten um 50 Gew.-% zeigen diesen Angriff nicht. Es wurde nun gefunden, daß auch letztere Gläser bei einer Erhöhung des PbO-Gehsltes deutlich über 50 Gew.-°/o stark von Schwefelsäure minierer Konzentralion (5—10 normal) angegriffen werden. Überraschenderweise sind jedoch Gläser mit PbO-Gehalten oder PbO + ZnO-Gehalten über etwa 80 Gew.-% wieder gegen die Galvanik-Schwefelsäure beständig. Vermutlich beruht dieser Effekt auf der Bildung einer dünnen Rtaklionshaut auf der Glasoberfläche. die den weiteren Angriff verhindert. Bei Verwendung von Cordierit oder Kieselglas als Füllstoff werden jedoch auch diese Gläser wieder stark angegriffen. Eine mögliche Deutung dieses Effekts ist die, daß durch die teilweise Auflösung des Füllstoffes die Glaszusammensetzung verschoben wird und insbesondere der PbO- oder PbO + ZnO-Gehalt wieder unter die kritische Grenze von ca. 80 Gew.-% absinkt, jedenfalls in der Grenzschicht um die Füllstoffkörner. Mit Bleititanat als Füllstoff bleiben die Gläser jedoch beständig. Dies dürfte so zu verstehen sein, daß durch Auflösung von Bleititanat, wenn sie überhaupt erfolgt, die Glaszusammensetzung eher zu höheren PbO-Gehalten verschoben wird.
Bevorzugter Gegenstand der Erfindung, jedenfalls für Bauelemente, die nach der Beglasung einer galvanischen Verzinnung unterworfen werden, sind daher Passivierungsgläser, die aus einem Grundglas mit einer Zusammensetzung (Gew.-%) PbO 70-82, ZnO 0-12, ΒΛ 5-18, SiO2 0-10, Al2O3 0-8 und einem Gesamtgehalt an PbO + ZnO von mindestens 80 Gewichtsprozent bestehen und als Füllstoff PbTiO3 enthalten, wobei ein Gewichtsanteil von etwa 35 bis 60% PbTiO3 zur Einstellung der notwendigen thermischen Ausdehnung von 40 bis 60 · 10-'/13C ausreicht.
Im folgenden soll die Erfindung anhand von Beispielen näher erläutert werden.
Beispiel 1
Ein Glas der Zusammensetzung (Gew.-%) PbO 75, SiO210, B2O3 15 wurde erschmolzen, zu Bändern von ca. 1 mm Stärke gewalzt und zu einem Pulver <40μΐτι vermählen. An einem kompakten Stück dieses Glases wurde eine thermische Ausdehnung von 85 · 10 ~7/°C und eine 105-Poise-Temperatur von 530°C gemessen.
Aus 75 Gew.-% dieses Glaspulvers und 25 Gew.-% aus Glas kristallisierten Cordierite mit einer Körnung <40μΐη wurde eine Mischung hergestellt. An Stäben, die aus dieser Mischung gesintert wurden, wurde ein Wärmedehnungskoeffizient von 48 · 10-7/°C gemessen. Ein zum dichten Aufschmelzen ausreichendes Fließen zeigte die Mischung bei 590° C (Zeit 20 min). Halbleiteranordnungen, die mit diesem Passivierungsglas umhüllt und bei 59O0C (10 min) verschmolzen waren, zeigten befriedigende elektrische Eigenschaften. Bei der galvanischen Verzinnung wurde das Glas jedoch stark angegriffen und bildete einen ca. 0,2 mm dicken, weißen, abkratzbaren Überzug.
Beispiel 2
Aus dem gleichen Grundglas wie in Beispiel 1 wurde unter Zusatz von 35 Gew.-% PbTiO3, welches durch Reaktionssinterung hergestellt war und eine Körnung im wesentlichen < 20 μιη aufwies, ein Passivierungsglas hergestellt. Dieses zeigte eine thermische Ausdehnung von 55 · 10-7/°C und ein ausreichendes Fließen bei 3700C (15 min). Auch dieses Passivierungsglas zeigte keine ausreichende Säurebeständigkeit. Jedoch kann es benutzt werden, um Si-Plättchen, die integrierte Schaltkreise tragen, zu passivieren, insbesondere, wenn die Schaltkreise mit Al-Leiterbahnen und Al-Drähten kontaktiert sind. Die Passivierung erfolgt in diesem Fall
zweckmäßig dann, wenn das Si-Plättchen auf einem metallischen Träger montiert und die Anschlußkontakte der integrierten Schaltkreise durch dünne Drähte, vorzugsweise aus Aluminium, mit dem sogenannten Leiterrahmen verbunden sind. Dabei wird ein Tropfen s einer wäßrigen oder organischen Suspension des Passivierungsglases so aufgetragen, daß das Glas mindestens die die aktiven Teile des Si-Plättchens tragende Oberfläche und die Kontaktstellen der dünnen Ansehlußdrähte vollständig abdeckt. iu
Beispiel i
Ein Glas mit (Cicw.%) 5 SK)2, 14 B2O,, 8 ZnO und 73 :5 PbO wurde in einem Platin-Tiegel bei 11 (X)" C erschmolzen, in destilliertes Wasser eingegossen, getrocknet und dann in einer Kugelmühle gemahlen und <40 μηι abgesiebt.
Unter Zusatz von 50 Ciew.% PbTiO) < 20 μηι, bezogen auf die Gesamtmischung, wurde mit diesem Cilas ein Passivierungsglas hergestellt, welches bei 54O"C aufschmolz und eine thermische Ausdehnung von 47 ■ 10 '/"C besaß. Mit diesem Cilas wurden Halbleiteranordnungen mit Molybdänstempeln umhüllt und ^s passiviert. Beim anschließenden Verzinnen der Zuleitungen zeigte das Passivierungsglas keinen merklichen Säureangriff.
Beispiel 4
Aus einem Cilas der Zusammensetzung (Gew.-%) 1,0 Al2Oi, 15 B2Oi. 8 ZnO, 76 PbO wurde durch Zusatz von 50 Ciew.% aus Cilas kristallisierten Cordierite, Körnung < 40 iim, ein Passivierungsglas hergestellt. Dieses Passivierungsglas zeigte eine thermische Ausdehnung von 4! 10 '/"C und ein Fließen, welches einer Zähigkeit von ca. 10"' Poise entspricht, bei etwa 580"C. Die Säiirebeständigkeii dieses Passivierungsglases war jedoch schlecht.
Beispiel 5
I■!iη weiteres Passivicrungsglus wurde ;ius 45 Gew.·"/« des Glases nach Beispiel 4 und 55 Gew.-% PbTiO < 20 Jim hergestellt. An diesem Passiviertingsgla.' wurde eine thermische Ausdehnung von 42 · K) '/"C gemessen. Die Aiifschmel/temperatur betrug 590'C be IO Minuten Aufschmelz/eit. Die Resistenz im galvani sehen Ver/innungsbad war im Gegensatz /u den Passivierungsglas nach Beispiel 4 einwandfrei.
Die Gegenüberstellung der Ikispiele 4 und r> zeig deutlich den Vorteil, den die Verwendung voi Dleititanat als Füllstoff bietet, wenn das Passivierungs glas galvanischen Verzinnungsbädern ausgesetzt wird Im übrigen war das Passivierungsglas nach Beispiel! nach der Aufschmelzung teilweise kristallisiert. Ungün stige Auswirkungen dieser teilweisen Kristallisation au die elektrischen Eigenschaften passivierter Halbleiter bauelemente wurden nicht festgestellt.
Beispiel 6
Erschmolzen wurde ein Glas der Zusammensetzung (Ciew.-o/o) SiO2 7, AI2O1 11, B2O, 11, PbO 71. Dieses CiIa: hat eine thermische Ausdehnung von 80 · 10 ' und eint 105-Poise-Temperatur von 5400C. Das Cilas wurdi <40μΐη gemahlen und gesiebt und mit 20 Gew.-0/« Cordierit (aus Cilas kristallisiert, Körnung < )2 μηι gemischt. Das so hergestellte Passivierungsglas hat ein« thermische Ausdehnung von 57 · 10~'/°C und ein« Aufschmelztemperatur von 57O0C bei einer Auf schmelzzeit von JO Minuten. Für die Passivierung voi Si-Bauelementen mit Al-Metallisierungen ist es sonii gerade noch geeignet.
Es liegt auf der Hand, daß die beschriebener Passivierungsgläser nicht nur bei den genanntet Si-Halbleiterelementen eingesetzt werden können sondern daß ihre Verwendung grundsätzlich in aller Fällen, wo die thermische Empfindlichkeit des Halb leiierbauelemenles Aufschmelztemperaturen unter ca 600"C verlangt, von Vorteil ist.

Claims (3)

  1. Patentansprüche:
    l.Composit-Passivierungsglas auf der Basis
    PbO-B2O-(SiO2-Al2O3)
    mit einem thermischen Ausdehnungskoeffizienten (20-300°C) zwischen 40 und 60 · 10"'/0C zum hermetisch dichten Beschichten oder Umhüllen von Si-Halbleherbauelementen bei Temperaturen von höchstens 600°C, vorzugsweise unter 577°C, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einem Grundglas der Zusammensetzung (in Gewichtsprozent)
    65 bis 82 PbO
    5 bis 30 B2Oj
    0 bis 20 SiO2
    ObISlSAI2O1
    0 bis 15 ZnO
    und gegebenenfalls in geringen Mengen anderen Komponenten sowie in feinkörniger mechanischer Zumischung entweder
    15bis35Cordierit(2MgO · 2 AI2O1 · 5 SiO2)
    oder
    35 bis 60 Bleititanut (PbTiO1)
    besteht.
  2. 2. Composit-Passivierungsglas nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mechanisch zugemischte feinkörnige Cordierit durch Kristallisation aus einem Glas, dessen Zusammensetzung dem Molverhältnis
    2MgO · 2AI2Oj · 5SiO2
    nahekommt, hergestellt worden ist.
  3. 3. Composit-Passivierungsglas nach Anspruch 1 mit guter chemischer Resistenz gegen schwefelsaure galvanische Verzinnungsbäder, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einem Grundglas der Zusammensetzung (in Gewichtsprozent)
    70 bis 82 PbO 5bisl8B2Oj
    0 bis 12 ZnO
    0bisl0SiO2
    Obis 8AI2O,
    und gegebenenfalls in geringen Mengen anderen Komponenten, wobei die Summe von PbO und ZnO mindestens 80 Gew.-% beträgt, sowie in feinkörniger mechanischer Zumischung .15 bis 60 Bleititanat (PbTiO3) besteht.
    55
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