JP2002211953A - 封着用ガラス、導電性封着組成物及び気密パッケージ - Google Patents
封着用ガラス、導電性封着組成物及び気密パッケージInfo
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- JP2002211953A JP2002211953A JP2001000362A JP2001000362A JP2002211953A JP 2002211953 A JP2002211953 A JP 2002211953A JP 2001000362 A JP2001000362 A JP 2001000362A JP 2001000362 A JP2001000362 A JP 2001000362A JP 2002211953 A JP2002211953 A JP 2002211953A
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- conductive
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- Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明の目的は、複数回のメタライズ処理を
行うことなく一度の熱処理工程で配線用導電路及び接地
用導電路が形成可能で製造コストを抑えることができ、
また、アルミナ製の絶縁基体が変形することなく導電性
と気密性が得られる封着用ガラス、導電性封着組成物及
び気密パッケージを提供することにある。 【構成】 本発明の封着用ガラスは、封着熱処理工程に
おいて、封着温度より２１０℃低い温度以下で分相が開
始し、封着温度よりも１７０℃低い温度以上で分相が終
了し、封着温度が１０００℃以下であることを特徴とす
る。
行うことなく一度の熱処理工程で配線用導電路及び接地
用導電路が形成可能で製造コストを抑えることができ、
また、アルミナ製の絶縁基体が変形することなく導電性
と気密性が得られる封着用ガラス、導電性封着組成物及
び気密パッケージを提供することにある。 【構成】 本発明の封着用ガラスは、封着熱処理工程に
おいて、封着温度より２１０℃低い温度以下で分相が開
始し、封着温度よりも１７０℃低い温度以上で分相が終
了し、封着温度が１０００℃以下であることを特徴とす
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、封着用ガラス、導
電性封着組成物及びそれを用いた水晶振動子や個別半導
体等の電子部品用気密パッケージに関するものである。
電性封着組成物及びそれを用いた水晶振動子や個別半導
体等の電子部品用気密パッケージに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】水晶振動子や個別半導体は、汚れやほこ
り等により信頼性が低下するため、アルミナ製の気密パ
ッケージによって保護されている。図２に示すように、
この種の気密パッケージ２０には、水晶振動子や個別半
導体等の電子部品２１を載置する絶縁基体２２の載置部
２２ａから導出し、側面部２２ｂを経由して底面部２２
ｃに達する配線用メタライズ層２３や、上面周囲部２２
ｄから側面部２２ｂを経由して底面部２２ｃに達する接
地用メタライズ層２４が形成されている。
り等により信頼性が低下するため、アルミナ製の気密パ
ッケージによって保護されている。図２に示すように、
この種の気密パッケージ２０には、水晶振動子や個別半
導体等の電子部品２１を載置する絶縁基体２２の載置部
２２ａから導出し、側面部２２ｂを経由して底面部２２
ｃに達する配線用メタライズ層２３や、上面周囲部２２
ｄから側面部２２ｂを経由して底面部２２ｃに達する接
地用メタライズ層２４が形成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、気密パ
ッケージ２０では、配線用メタライズ層２３や接地用メ
タライズ層２４を形成するために、絶縁基体２２の載置
部２２ａ、上面周辺部２２ｄ、側面部２２ｂ及び底面部
２２ｃにおいて、個別にメタライズ処理を行わなければ
ならず、複数回のメタライズ工程が必要で、製造コスト
が高くなるという問題点を有していた。
ッケージ２０では、配線用メタライズ層２３や接地用メ
タライズ層２４を形成するために、絶縁基体２２の載置
部２２ａ、上面周辺部２２ｄ、側面部２２ｂ及び底面部
２２ｃにおいて、個別にメタライズ処理を行わなければ
ならず、複数回のメタライズ工程が必要で、製造コスト
が高くなるという問題点を有していた。
【０００４】本発明の目的は、複数回のメタライズ処理
を行うことなく一度の熱処理工程で配線用導電路及び接
地用導電路が形成可能で製造コストを抑えることがで
き、また、アルミナ製の絶縁基体が変形することなく導
電性と気密性が得られる封着用ガラス、導電性封着組成
物及び気密パッケージを提供することにある。
を行うことなく一度の熱処理工程で配線用導電路及び接
地用導電路が形成可能で製造コストを抑えることがで
き、また、アルミナ製の絶縁基体が変形することなく導
電性と気密性が得られる封着用ガラス、導電性封着組成
物及び気密パッケージを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者等は種々検討を
行った結果、本発明の分相する封着ガラスを用いた導電
性封着組成物は、封着温度直前に急激に粘度が低下し、
またアルミナ製の絶縁基体が変形することがなく気密性
と導電性が両立可能であり、それを用いた気密パッケー
ジは、複数回のメタライズ処理を行うことなく一度の熱
処理工程で配線用導電路及び接地用導電路が形成可能で
製造コストを抑えることができることを見出し、本発明
として提案するに至った。
行った結果、本発明の分相する封着ガラスを用いた導電
性封着組成物は、封着温度直前に急激に粘度が低下し、
またアルミナ製の絶縁基体が変形することがなく気密性
と導電性が両立可能であり、それを用いた気密パッケー
ジは、複数回のメタライズ処理を行うことなく一度の熱
処理工程で配線用導電路及び接地用導電路が形成可能で
製造コストを抑えることができることを見出し、本発明
として提案するに至った。
【０００６】即ち、本発明の封着用ガラスは、封着熱処
理工程において、封着温度より２１０℃低い温度以下で
分相が開始し、封着温度よりも１７０℃低い温度以上で
分相が終了し、封着温度が１０００℃以下であることを
特徴とする。
理工程において、封着温度より２１０℃低い温度以下で
分相が開始し、封着温度よりも１７０℃低い温度以上で
分相が終了し、封着温度が１０００℃以下であることを
特徴とする。
【０００７】また、本発明の導電性封着組成物は、導電
性粒子と封着用ガラスを含む導電性封着組成物におい
て、封着用ガラスが、封着熱処理工程において、封着温
度より２１０℃低い温度以下で分相が開始し、封着温度
よりも１７０℃低い温度以上で分相が終了し、封着温度
が１０００℃以下であることを特徴とする。
性粒子と封着用ガラスを含む導電性封着組成物におい
て、封着用ガラスが、封着熱処理工程において、封着温
度より２１０℃低い温度以下で分相が開始し、封着温度
よりも１７０℃低い温度以上で分相が終了し、封着温度
が１０００℃以下であることを特徴とする。
【０００８】また、本発明の気密パッケージは、上面に
電子部品が載置される載置部を有するとともに、配線用
導電路及び接地用導電路が形成されてなる絶縁基体と、
導電性蓋体とからなる気密パッケージにおいて、配線用
導電路及び接地用導電路が、絶縁基体の上面から内部を
通り底部に達し、上面側と底面側に電極ビスを備え、そ
の電極ビス間に導電粒子と封着用ガラスを含む導電性封
着組成物が充填されてなる気密パッケージであって、封
着用ガラスが、封着熱処理工程において、封着温度より
２１０℃低い温度以下で分相が開始し、封着温度よりも
１７０℃低い温度以上で分相が終了し、封着温度が１０
００℃以下であることを特徴とする。
電子部品が載置される載置部を有するとともに、配線用
導電路及び接地用導電路が形成されてなる絶縁基体と、
導電性蓋体とからなる気密パッケージにおいて、配線用
導電路及び接地用導電路が、絶縁基体の上面から内部を
通り底部に達し、上面側と底面側に電極ビスを備え、そ
の電極ビス間に導電粒子と封着用ガラスを含む導電性封
着組成物が充填されてなる気密パッケージであって、封
着用ガラスが、封着熱処理工程において、封着温度より
２１０℃低い温度以下で分相が開始し、封着温度よりも
１７０℃低い温度以上で分相が終了し、封着温度が１０
００℃以下であることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の封着用ガラスは、封着熱
処理工程において、封着温度より２１０℃低い温度以下
で分相が開始し、封着温度よりも１７０℃低い温度以上
で分相が終了するため、気密パッケージの気密性と導電
性が損なわれない。すなわち、封着熱処理工程におい
て、封着用ガラスがガラス転移点より７０℃高い温度以
下で分相が開始し、封着温度よりも１８０℃低い温度か
ら封着温度の間で分相が終了することによって、封着温
度直前まで変形を起こさず、封着温度直前に分相が終了
して封着用ガラスの粘度が急激に低下するため、導電性
粒子間の間隙が封着用ガラスで充填され、気密性が損な
われず、また、封着用ガラスが導電性粒子間界面に入り
込むことがないため、導電性が損なわれないからであ
る。
処理工程において、封着温度より２１０℃低い温度以下
で分相が開始し、封着温度よりも１７０℃低い温度以上
で分相が終了するため、気密パッケージの気密性と導電
性が損なわれない。すなわち、封着熱処理工程におい
て、封着用ガラスがガラス転移点より７０℃高い温度以
下で分相が開始し、封着温度よりも１８０℃低い温度か
ら封着温度の間で分相が終了することによって、封着温
度直前まで変形を起こさず、封着温度直前に分相が終了
して封着用ガラスの粘度が急激に低下するため、導電性
粒子間の間隙が封着用ガラスで充填され、気密性が損な
われず、また、封着用ガラスが導電性粒子間界面に入り
込むことがないため、導電性が損なわれないからであ
る。
【００１０】また、封着温度が１０００℃以下であるた
め、気密パッケージのアルミナ製の絶縁基体が変形しな
い。
め、気密パッケージのアルミナ製の絶縁基体が変形しな
い。
【００１１】尚、封着温度は、平均粒径が８μｍの封着
用ガラス粉末を８０質量％、平均粒径１００μｍの銅粒
子を１５質量％及び平均粒径５０μｍのカーボン粒子を
５質量％混合し、プレス成形して円柱状圧粉体を作製
し、加熱して、圧粉体の周縁角部が丸くなり始める温度
とした。
用ガラス粉末を８０質量％、平均粒径１００μｍの銅粒
子を１５質量％及び平均粒径５０μｍのカーボン粒子を
５質量％混合し、プレス成形して円柱状圧粉体を作製
し、加熱して、圧粉体の周縁角部が丸くなり始める温度
とした。
【００１２】また、分相開始温度及び分相終了温度は、
温度傾斜炉を用いて求めた。すなわち、長さが２０ｃｍ
の磁器製ボートに０．８φ×１８ｃｍに加工したバルク
状の封着用ガラスを入れ、温度傾斜炉中で０．５時間保
持した後、取り出し、冷却後、封着用ガラスが白濁して
いる最低温度部を分相開始温度、最高温度部を分相終了
温度とした。
温度傾斜炉を用いて求めた。すなわち、長さが２０ｃｍ
の磁器製ボートに０．８φ×１８ｃｍに加工したバルク
状の封着用ガラスを入れ、温度傾斜炉中で０．５時間保
持した後、取り出し、冷却後、封着用ガラスが白濁して
いる最低温度部を分相開始温度、最高温度部を分相終了
温度とした。
【００１３】また、上記した封着用ガラスに適した組成
は、質量％で、ＳｉＯ2 ５０〜７５％、Ｂ2Ｏ3 １５
〜３５％、ＲＯ ０．１〜２０％（Ｒ：Ｍｇ、Ｃａ、Ｓ
ｒ、Ｂａ）、Ｎａ2Ｏ ０．５〜１０％、Ｋ2Ｏ ０．１
〜１０％、Ａｌ2Ｏ3 ０〜１５％、ＺｎＯ ０〜１５％
であり、さらに好ましくは、ＳｉＯ2 ５５〜７０％、
Ｂ2Ｏ3 ２０〜３０％、ＲＯ ０．１〜５％（Ｒ：Ｍ
ｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ）、Ｎａ2Ｏ ０．５〜９％、Ｋ2
Ｏ ０．１〜７％、Ａｌ2Ｏ3 ０〜１５％、ＺｎＯ ０
〜１５％である。
は、質量％で、ＳｉＯ2 ５０〜７５％、Ｂ2Ｏ3 １５
〜３５％、ＲＯ ０．１〜２０％（Ｒ：Ｍｇ、Ｃａ、Ｓ
ｒ、Ｂａ）、Ｎａ2Ｏ ０．５〜１０％、Ｋ2Ｏ ０．１
〜１０％、Ａｌ2Ｏ3 ０〜１５％、ＺｎＯ ０〜１５％
であり、さらに好ましくは、ＳｉＯ2 ５５〜７０％、
Ｂ2Ｏ3 ２０〜３０％、ＲＯ ０．１〜５％（Ｒ：Ｍ
ｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ）、Ｎａ2Ｏ ０．５〜９％、Ｋ2
Ｏ ０．１〜７％、Ａｌ2Ｏ3 ０〜１５％、ＺｎＯ ０
〜１５％である。
【００１４】すなわち、ＳｉＯ2はガラスのネットワー
クフォーマーとなる成分で、５０％よりも少ないとガラ
スの成型時に失透が発生しやすく、７５％よりも多い
と、封着温度が高くなり好ましくない。
クフォーマーとなる成分で、５０％よりも少ないとガラ
スの成型時に失透が発生しやすく、７５％よりも多い
と、封着温度が高くなり好ましくない。
【００１５】Ｂ2Ｏ3は、ガラスのネットワークフォーマ
ーとなる成分で、１５％よりも少ないと、封着温度が高
くなり、３５％よりも多いと耐候性が悪化する。
ーとなる成分で、１５％よりも少ないと、封着温度が高
くなり、３５％よりも多いと耐候性が悪化する。
【００１６】ＲＯは、ガラスの粘度を下げる効果があ
り、０．１よりも少ないと、ガラスの粘度を下げる効果
に乏しく、２０％よりも多いと、ガラスの成型時に失透
が発生しやすくなるため好ましくなく、ＲＯのなかで
も、ＣａＯは分相の安定性を向上させることにも効果を
示し、０．１〜８％含有させるとよい。
り、０．１よりも少ないと、ガラスの粘度を下げる効果
に乏しく、２０％よりも多いと、ガラスの成型時に失透
が発生しやすくなるため好ましくなく、ＲＯのなかで
も、ＣａＯは分相の安定性を向上させることにも効果を
示し、０．１〜８％含有させるとよい。
【００１７】Ｎａ2ＯやＫ2Ｏは、ガラスの粘度を下げる
効果があり、それぞれ０．５％、０．１％より少ない
と、ガラスの粘度を下げる効果に乏しく、両者とも１０
％より多いと、耐水性が低下するため好ましくない。
効果があり、それぞれ０．５％、０．１％より少ない
と、ガラスの粘度を下げる効果に乏しく、両者とも１０
％より多いと、耐水性が低下するため好ましくない。
【００１８】Ａｌ2Ｏ3やＺｎＯは、ガラスを安定にする
成分で、１５％より多くなると封着温度が高くなりすぎ
るため好ましくない。
成分で、１５％より多くなると封着温度が高くなりすぎ
るため好ましくない。
【００１９】上記した成分以外で、人体に対して有害な
成分の鉛、砒素、クロム等の成分は、環境上含まないこ
とが望ましい。
成分の鉛、砒素、クロム等の成分は、環境上含まないこ
とが望ましい。
【００２０】また、本発明の導電性封着組成物は、導電
性粒子及び封着用ガラスを含み、封着用ガラスが、５０
×１０-7／℃以下の熱膨張係数を有し、好ましくは、導
電性粒子及び封着用ガラスに加えて４０×１０-7／℃以
下の熱膨張係数を有する低膨張フィラーを有すると、導
電性封着組成物の熱膨張係数が７０×１０-7／℃以下に
なりやすく、気密性が損なわれにくく好ましい。すなわ
ち、導電性封着組成物の熱膨張係数が、アルミナ製絶縁
基体の熱膨張係数（７０×１０-7／℃）よりも大きい
と、導電性封着組成物と絶縁基体との界面にクラックが
発生しやすくなり、気密性が損なわれやすくなるからで
ある。
性粒子及び封着用ガラスを含み、封着用ガラスが、５０
×１０-7／℃以下の熱膨張係数を有し、好ましくは、導
電性粒子及び封着用ガラスに加えて４０×１０-7／℃以
下の熱膨張係数を有する低膨張フィラーを有すると、導
電性封着組成物の熱膨張係数が７０×１０-7／℃以下に
なりやすく、気密性が損なわれにくく好ましい。すなわ
ち、導電性封着組成物の熱膨張係数が、アルミナ製絶縁
基体の熱膨張係数（７０×１０-7／℃）よりも大きい
と、導電性封着組成物と絶縁基体との界面にクラックが
発生しやすくなり、気密性が損なわれやすくなるからで
ある。
【００２１】導電性粒子は、カーボンや銅、銀等の金属
が使用でき、その形状が鱗片状であると、高価な導電性
粒子の量を少なくできるため経済的であり好ましい。ま
た、導電性粒子の大きさが、１０〜５００μｍである
と、流動性を損なわずに導電性が得られるため好まし
い。
が使用でき、その形状が鱗片状であると、高価な導電性
粒子の量を少なくできるため経済的であり好ましい。ま
た、導電性粒子の大きさが、１０〜５００μｍである
と、流動性を損なわずに導電性が得られるため好まし
い。
【００２２】低膨張フィラーとしては、β−ユークリプ
タイト、ジルコン、コージエライト等の粉末が好適であ
る。また、低膨張フィラーの粒径は、流動性を考慮する
と５〜１５０μｍが適している。
タイト、ジルコン、コージエライト等の粉末が好適であ
る。また、低膨張フィラーの粒径は、流動性を考慮する
と５〜１５０μｍが適している。
【００２３】また、導電性封着組成物は、質量％で、封
着用ガラスを５０〜９７％、導電性粒子を３〜５０％、
低膨張フィラーを０〜３０％含有してなると好ましい。
すなわち、封着用ガラスが５０％よりも少ないと、気密
性が損なわれ、９７％よりも多いと導電性が得られな
い。また、低膨張フィラーが３０％よりも多くなると、
導電性や気密性が損なわれるため好ましくない。
着用ガラスを５０〜９７％、導電性粒子を３〜５０％、
低膨張フィラーを０〜３０％含有してなると好ましい。
すなわち、封着用ガラスが５０％よりも少ないと、気密
性が損なわれ、９７％よりも多いと導電性が得られな
い。また、低膨張フィラーが３０％よりも多くなると、
導電性や気密性が損なわれるため好ましくない。
【００２４】また、本発明の気密パッケージは、上面に
電子部品が載置される載置部を有するとともに、配線用
導電路及び接地用導電路が形成されてなる絶縁基体と、
導電性蓋体とからなる気密パッケージにおいて、配線用
導電路及び接地用導電路が、絶縁基体の上面から内部を
通り底部に達し、上面側と底面側に電極ビスを備え、そ
の電極ビス間に導電粒子と封着用ガラスを含む導電性封
着組成物が充填されてなる気密パッケージであって、封
着用ガラスが、封着熱処理工程において、封着温度より
２１０℃低い温度以下で分相が開始し、封着温度よりも
１７０℃低い温度以上で分相が終了し、封着温度が１０
００℃以下であるため、複数回のメタライズ処理を行う
ことなく一度の熱処理工程で配線用導電路及び接地用導
電路が形成可能で製造コストを低く抑えることができ、
また、気密パッケージのアルミナ製の絶縁基体が変形す
ることなく、各導電路が導電性を有し、気密性も損なわ
れることがない。
電子部品が載置される載置部を有するとともに、配線用
導電路及び接地用導電路が形成されてなる絶縁基体と、
導電性蓋体とからなる気密パッケージにおいて、配線用
導電路及び接地用導電路が、絶縁基体の上面から内部を
通り底部に達し、上面側と底面側に電極ビスを備え、そ
の電極ビス間に導電粒子と封着用ガラスを含む導電性封
着組成物が充填されてなる気密パッケージであって、封
着用ガラスが、封着熱処理工程において、封着温度より
２１０℃低い温度以下で分相が開始し、封着温度よりも
１７０℃低い温度以上で分相が終了し、封着温度が１０
００℃以下であるため、複数回のメタライズ処理を行う
ことなく一度の熱処理工程で配線用導電路及び接地用導
電路が形成可能で製造コストを低く抑えることができ、
また、気密パッケージのアルミナ製の絶縁基体が変形す
ることなく、各導電路が導電性を有し、気密性も損なわ
れることがない。
【００２５】すなわち、絶縁基体上面から内部を通って
底面に開けられた貫通孔の底面側に電極ビスを挿入し、
その上から導電性粒子粉末及び封着用ガラスを含む混合
粉末を投入後、その上から電極ビスで蓋をし、次いで封
着温度で焼成するだけで、その貫通孔が気密に封止さ
れ、導電性を有する配線用導電路及び接地用導電路が形
成されるからである。
底面に開けられた貫通孔の底面側に電極ビスを挿入し、
その上から導電性粒子粉末及び封着用ガラスを含む混合
粉末を投入後、その上から電極ビスで蓋をし、次いで封
着温度で焼成するだけで、その貫通孔が気密に封止さ
れ、導電性を有する配線用導電路及び接地用導電路が形
成されるからである。
【００２６】また、電極ビスは、導電性封着組成物だけ
で貫通孔を完全に充填させることができないため、貫通
孔の導電性封着組成物によって充填できない空間を埋め
る働きと、導電性封着組成物と電子部品や実装基板とを
電気的に連絡する役目を果たし、Ｆｅ−Ｎｉ合金からな
ると、熱処理時に劣化せず、導電性に優れるため好まし
い。
で貫通孔を完全に充填させることができないため、貫通
孔の導電性封着組成物によって充填できない空間を埋め
る働きと、導電性封着組成物と電子部品や実装基板とを
電気的に連絡する役目を果たし、Ｆｅ−Ｎｉ合金からな
ると、熱処理時に劣化せず、導電性に優れるため好まし
い。
【００２７】気密パッケージの蓋体は、金属や導電性膜
が形成された絶縁体からなるため、導電性を有し、蓋体
から導電性低温封着ガラスを経由し接地用導電路から電
流をアースでき、外部からの漏れ電流や電磁波を遮断で
きる。
が形成された絶縁体からなるため、導電性を有し、蓋体
から導電性低温封着ガラスを経由し接地用導電路から電
流をアースでき、外部からの漏れ電流や電磁波を遮断で
きる。
【００２８】また、蓋体と絶縁基体とを封着するための
導電性低温封着ガラスとしては、例えば、特開平５−１
４７９７４に記載の封着材料に鱗片状銀粒子５質量％加
えた組成を有するものが好適である。
導電性低温封着ガラスとしては、例えば、特開平５−１
４７９７４に記載の封着材料に鱗片状銀粒子５質量％加
えた組成を有するものが好適である。
【００２９】上記した導電性封着組成物は、気密性と導
電性を両立させることができるため、水晶振動子、個別
半導体、フィルター回路等の電子部品用気密パッケージ
の配線用導電路や接地用導電路として使用でき、これ以
外にも、気密性と導電性が要求される点火プラグの導体
や抵抗体にも使用可能である。
電性を両立させることができるため、水晶振動子、個別
半導体、フィルター回路等の電子部品用気密パッケージ
の配線用導電路や接地用導電路として使用でき、これ以
外にも、気密性と導電性が要求される点火プラグの導体
や抵抗体にも使用可能である。
【００３０】次に、本発明の封着用ガラス、導電性封着
組成物及びそれを用いた気密パッケージの製造方法につ
いて説明する。
組成物及びそれを用いた気密パッケージの製造方法につ
いて説明する。
【００３１】まず、質量％で、ＳｉＯ2 ５０〜７５
％、Ｂ2Ｏ3 １５〜３５％、ＲＯ ０．１〜２０％
（Ｒ：Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ）、Ｎａ2Ｏ ０．５〜
１０％、Ｋ2Ｏ ０．１〜１０％、Ａｌ2Ｏ3 ０〜１５
％、ＺｎＯ ０〜１５％の組成であるように原料を混合
し、白金坩堝を用いて１５００〜１５５０℃で２時間溶
融後、フィルム状に成形した。このフィルム状のガラス
をボールミルに入れ粉砕し、平均粒径で１０〜１５μｍ
の封着用ガラス粉末を得る。
％、Ｂ2Ｏ3 １５〜３５％、ＲＯ ０．１〜２０％
（Ｒ：Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ）、Ｎａ2Ｏ ０．５〜
１０％、Ｋ2Ｏ ０．１〜１０％、Ａｌ2Ｏ3 ０〜１５
％、ＺｎＯ ０〜１５％の組成であるように原料を混合
し、白金坩堝を用いて１５００〜１５５０℃で２時間溶
融後、フィルム状に成形した。このフィルム状のガラス
をボールミルに入れ粉砕し、平均粒径で１０〜１５μｍ
の封着用ガラス粉末を得る。
【００３２】次に、上記した封着用ガラス粉末を５０〜
９７質量％、導電性粉末を３〜５０質量％、低膨張フィ
ラーを０〜３０質量％である様に混合して導電性封着組
成物の混合粉末を得る。
９７質量％、導電性粉末を３〜５０質量％、低膨張フィ
ラーを０〜３０質量％である様に混合して導電性封着組
成物の混合粉末を得る。
【００３３】また、図１に示すように、電子部品１０を
載置する絶縁基体１１の載置部１１ａ及び上面周辺部１
１ｂから底面部１１ｃにかけて配線用の貫通孔１２及び
接地用の貫通孔１３を有するアルミナ焼結体からなる絶
縁基体１１を準備し、図１や図３に示す形状を有する電
極ビス１４をその柄１４ａが上方を向くように、貫通孔
１２及び１３の底面側に挿入し、その上から上記した導
電性封着組成物の混合粉末を投入し、貫通孔１２及び１
３の上面側に電極ビス１４の柄１４ａを挿入する。
載置する絶縁基体１１の載置部１１ａ及び上面周辺部１
１ｂから底面部１１ｃにかけて配線用の貫通孔１２及び
接地用の貫通孔１３を有するアルミナ焼結体からなる絶
縁基体１１を準備し、図１や図３に示す形状を有する電
極ビス１４をその柄１４ａが上方を向くように、貫通孔
１２及び１３の底面側に挿入し、その上から上記した導
電性封着組成物の混合粉末を投入し、貫通孔１２及び１
３の上面側に電極ビス１４の柄１４ａを挿入する。
【００３４】次いで上記した絶縁基体１１を８５０〜９
５０℃の封着温度で熱処理することによって、配線用導
電路１５及び接地用導電路１６が形成される。
５０℃の封着温度で熱処理することによって、配線用導
電路１５及び接地用導電路１６が形成される。
【００３５】次に、ポリイミド導電性樹脂からなる接着
剤１７で、絶縁基体１１の載置部１１ａにある電極ビス
１４の上に電子部品１０を接着する。
剤１７で、絶縁基体１１の載置部１１ａにある電極ビス
１４の上に電子部品１０を接着する。
【００３６】最後に、絶縁基体１１と導電性を有する蓋
体１８を、導電性低温封着ガラス１９を用いて、３８０
℃以下の低温で封着し、気密パッケージ１を得る。
体１８を、導電性低温封着ガラス１９を用いて、３８０
℃以下の低温で封着し、気密パッケージ１を得る。
【００３７】
【実施例】以下、実施例及び比較例に基づいて本発明を
説明する。
説明する。
【００３８】表１は、本発明の封着用ガラスの実施例
（試料Ｎｏ．１〜８）を、表２は、封着ガラスの比較例
（試料Ｎｏ．９〜１２）を示し、表３は、気密パッケー
ジの実施例を、表４は、気密パッケージの比較例（試料
Ｎｏ．９〜１２）を示している。
（試料Ｎｏ．１〜８）を、表２は、封着ガラスの比較例
（試料Ｎｏ．９〜１２）を示し、表３は、気密パッケー
ジの実施例を、表４は、気密パッケージの比較例（試料
Ｎｏ．９〜１２）を示している。
【００３９】
【表１】
【００４０】
【表２】
【００４１】まず、表１及び２に示す組成になるよう
に、原料を調合し、白金坩堝を用い、１５００℃で２時
間溶融後、ローラー成形機を用いてフィルム状に成形
し、そのフィルム状のガラスをボールミルに入れ粉砕
し、目開き１５０μｍの篩で分級し、封着用ガラス粉末
を得た。この封着用ガラス粉末の平均粒径は８μｍであ
った。
に、原料を調合し、白金坩堝を用い、１５００℃で２時
間溶融後、ローラー成形機を用いてフィルム状に成形
し、そのフィルム状のガラスをボールミルに入れ粉砕
し、目開き１５０μｍの篩で分級し、封着用ガラス粉末
を得た。この封着用ガラス粉末の平均粒径は８μｍであ
った。
【００４２】封着用ガラスの熱膨張係数は、封着用ガラ
ス粉末を各封着温度で棒状に成形し、ＴＭＡ（理学電機
製）を用いて３０〜３８０℃の温度範囲で測定した。
ス粉末を各封着温度で棒状に成形し、ＴＭＡ（理学電機
製）を用いて３０〜３８０℃の温度範囲で測定した。
【００４３】尚、温度傾斜炉を用いて、分相開始温度及
び分相終了温度を求めた際、白濁部分は、スピノーダル
分相であることを、ＳＥＭ観察により確認した。
び分相終了温度を求めた際、白濁部分は、スピノーダル
分相であることを、ＳＥＭ観察により確認した。
【００４４】
【表３】
【００４５】
【表４】
【００４６】次に、表３及び４に示すように、封着用ガ
ラス、導電性粒子及び低膨張フィラーを混合し、導電性
封着組成物粉末を得た。導電性封着組成物の熱膨張係数
は、導電性封着組成物粉末を各封着温度で棒状に成形
し、ＴＭＡ（理学電機製）を用いて３０〜３８０℃の温
度範囲で測定した。
ラス、導電性粒子及び低膨張フィラーを混合し、導電性
封着組成物粉末を得た。導電性封着組成物の熱膨張係数
は、導電性封着組成物粉末を各封着温度で棒状に成形
し、ＴＭＡ（理学電機製）を用いて３０〜３８０℃の温
度範囲で測定した。
【００４７】次いで、アルミナ焼結体からなる絶縁基体
の貫通孔の底面側にＦｅ−Ｎｉ合金製の電極ビスを挿入
し、その上から上記した導電性封着組成物の混合粉末を
投入した後、貫通孔の上面側にＦｅ−Ｎｉ合金製の電極
ビスを挿入し、表１及び２に示す封着温度で熱処理する
ことによって、配線用導電路及び接地用導電路を形成し
た。
の貫通孔の底面側にＦｅ−Ｎｉ合金製の電極ビスを挿入
し、その上から上記した導電性封着組成物の混合粉末を
投入した後、貫通孔の上面側にＦｅ−Ｎｉ合金製の電極
ビスを挿入し、表１及び２に示す封着温度で熱処理する
ことによって、配線用導電路及び接地用導電路を形成し
た。
【００４８】ここで、配線用導電路及び接地用導電路の
導電性はテスターによって評価し、抵抗値が５Ωよりも
小さければ“○”とし、５Ωよりも大きければ“×”と
した。
導電性はテスターによって評価し、抵抗値が５Ωよりも
小さければ“○”とし、５Ωよりも大きければ“×”と
した。
【００４９】次に、ポリイミド導電性樹脂からなる接着
剤で、絶縁基体の載置部にある電極ビスの上に水晶振動
子を接着した。
剤で、絶縁基体の載置部にある電極ビスの上に水晶振動
子を接着した。
【００５０】最後に、絶縁基体と金属製の蓋体を、導電
性低温封着ガラス（日本電気硝子製封着ガラス：ＬＳ−
１３２０）を用いて、３２０℃で封着し、気密パッケー
ジを得た。
性低温封着ガラス（日本電気硝子製封着ガラス：ＬＳ−
１３２０）を用いて、３２０℃で封着し、気密パッケー
ジを得た。
【００５１】上記した気密パッケージの気密性は、ＭＩ
Ｌ−ＳＴＤ−８８３Ｃに従って評価した。
Ｌ−ＳＴＤ−８８３Ｃに従って評価した。
【００５２】実施例Ｎｏ．１〜８は、封着温度より２１
０℃低い温度以下で分相が開始し、封着温度より１７０
℃低い温度以上で分相が終了し、封着温度が１０００℃
以下であるため、アルミナ製の絶縁基体が変形すること
がなく気密性及び導電性に優れていた。
０℃低い温度以下で分相が開始し、封着温度より１７０
℃低い温度以上で分相が終了し、封着温度が１０００℃
以下であるため、アルミナ製の絶縁基体が変形すること
がなく気密性及び導電性に優れていた。
【００５３】それに対し、比較例Ｎｏ．９は、分相を全
く起こしていないため、Ｎｏ．１０は、分相が封着温度
より１２０℃低い温度から開始するため、また、Ｎｏ．
１１は、封着温度より２３０℃低い温度で分相が終了し
ているため、気密性には優れるが、導電性が低かった。
また、比較例Ｎｏ．１２は、封着温度が１０００℃以上
であるためアルミナ製の絶縁基体が変形した。
く起こしていないため、Ｎｏ．１０は、分相が封着温度
より１２０℃低い温度から開始するため、また、Ｎｏ．
１１は、封着温度より２３０℃低い温度で分相が終了し
ているため、気密性には優れるが、導電性が低かった。
また、比較例Ｎｏ．１２は、封着温度が１０００℃以上
であるためアルミナ製の絶縁基体が変形した。
【００５４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の封着用ガ
ラスは、アルミナ製の絶縁基体が変形することがなく気
密性及び導電性に優れるため、水晶振動子、個別半導
体、フィルター回路等の電子部品用気密パッケージの配
線用導電路や接地用導電路を構成する材料として好適で
あり、これら以外にも、気密性と導電性が要求される点
火プラグの導体や抵抗体にも使用可能となる。
ラスは、アルミナ製の絶縁基体が変形することがなく気
密性及び導電性に優れるため、水晶振動子、個別半導
体、フィルター回路等の電子部品用気密パッケージの配
線用導電路や接地用導電路を構成する材料として好適で
あり、これら以外にも、気密性と導電性が要求される点
火プラグの導体や抵抗体にも使用可能となる。
【図１】本発明の気密パッケージの説明図である。
【図２】従来の気密パッケージの説明図である。
【図３】本発明の気密パッケージに使用される電極ビス
である。
である。
１ 本発明の気密パッケージ １０、２１ 電子部品 １１、２２ 絶縁基体 １１ａ、２２ａ 載置部 １１ｂ、２２ｄ 上面周辺部 １１ｃ、２２ｃ 底面部 １２ 配線用の貫通孔 １３ 接地用の貫通孔 １４ 電極ビス １４ａ 柄 １５ 配線用導電路 １６ 接地用導電路 １７ 接着剤 １８ 蓋体 １９ 導電性低温封着ガラス ２０ 従来の気密パッケージ ２２ｂ 側面部 ２３ 配線用メタライズ層 ２４ 接地用メタライズ層
フロントページの続き Ｆターム(参考） 4G015 EA01 4G062 AA08 BB01 BB05 DA06 DA07 DB01 DB02 DB03 DB04 DC04 DC05 DD01 DE01 DE02 DE03 DE04 DF01 EA01 EB02 EB03 EC02 EC03 ED02 ED03 ED04 EE02 EE03 EE04 EF02 EF03 EF04 EG02 EG03 EG04 FA01 FA10 FB01 FC01 FD01 FE01 FF01 FG01 FH01 FJ01 FK01 FL01 GA01 GA10 GB01 GC01 GD01 GE01 HH01 HH03 HH05 HH07 HH09 HH11 HH13 HH15 HH17 HH20 JJ01 JJ03 JJ05 JJ07 JJ10 KK01 KK03 KK05 KK07 KK10 MM08 MM23 MM31 NN30 QQ11 QQ16
Claims (10)
- 【請求項１】 封着熱処理工程において、封着温度より
２１０℃低い温度以下で分相が開始し、封着温度よりも
１７０℃低い温度以上で分相が終了し、封着温度が１０
００℃以下であることを特徴とする封着用ガラス。 - 【請求項２】 組成が質量％で、ＳｉＯ2 ５０〜７５
％、Ｂ2Ｏ3 １５〜３５％、ＲＯ ０．１〜２０％
（Ｒ：Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ）、Ｎａ2Ｏ ０．５〜
１０％、Ｋ2Ｏ ０．１〜１０％、Ａｌ2Ｏ3 ０〜１５
％、ＺｎＯ ０〜１５％であることを特徴とする請求項
１に記載の封着用ガラス。 - 【請求項３】 導電性粒子と封着用ガラスを含む導電性
封着組成物において、封着用ガラスが、封着熱処理工程
において、封着温度より２１０℃低い温度以下で分相が
開始し、封着温度よりも１７０℃低い温度以上で分相が
終了し、封着温度が１０００℃以下であることを特徴と
する導電性封着組成物。 - 【請求項４】 封着用ガラスの組成が質量％で、ＳｉＯ
2 ５０〜７５％、Ｂ2Ｏ3 １５〜３５％、ＲＯ ０．
１〜２０％（Ｒ：Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ）、Ｎａ2Ｏ
０．５〜１０％、Ｋ2Ｏ ０．１〜１０％、Ａｌ2Ｏ3
０〜１５％、ＺｎＯ ０〜１５％であることを特徴と
する請求項３に記載の導電性封着組成物。 - 【請求項５】 ４０×１０-7／℃以下の熱膨張係数を有
する低膨張フィラーを含むことを特徴とする請求項３に
記載の導電性封着組成物。 - 【請求項６】 熱膨張係数が、７０×１０-7／℃以下で
あることを特徴とする請求項３〜５のいずれかに記載の
導電性封着組成物。 - 【請求項７】 上面に電子部品が載置される載置部を有
するとともに、配線用導電路及び接地用導電路が形成さ
れてなる絶縁基体と、導電性蓋体とからなる気密パッケ
ージにおいて、配線用導電路及び接地用導電路が、絶縁
基体の上面から内部を通り底部に達し、上面側と底面側
に電極ビスを備え、その電極ビス間に導電粒子と封着用
ガラスを含む導電性封着組成物が充填されてなる気密パ
ッケージであって、封着用ガラスが、封着熱処理工程に
おいて、封着温度より２１０℃低い温度以下で分相が開
始し、封着温度よりも１７０℃低い温度以上で分相が終
了し、封着温度が１０００℃以下であることを特徴とす
る気密パッケージ。 - 【請求項８】 封着用ガラスの組成が質量％で、ＳｉＯ
2 ５０〜７５％、Ｂ2Ｏ3 １５〜３５％、ＲＯ ０．
１〜２０％（Ｒ：Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ）、Ｎａ2Ｏ
０．５〜１０％、Ｋ2Ｏ ０．１〜１０％、Ａｌ2Ｏ3
０〜１５％、ＺｎＯ ０〜１５％であることを特徴と
する請求項７に記載の気密パッケージ。 - 【請求項９】 低膨張フィラーを含む導電性封着組成物
を用いた気密パッケージであって、低膨張フィラーが、
４０×１０-7／℃以下の熱膨張係数を有することを特徴
とする請求項７に記載の気密パッケージ。 - 【請求項１０】 導電性封着組成物の熱膨張係数が、７
０×１０-7／℃以下であることを特徴とする請求項７〜
９のいずれかに記載の気密パッケージ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001000362A JP2002211953A (ja) | 2001-01-05 | 2001-01-05 | 封着用ガラス、導電性封着組成物及び気密パッケージ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001000362A JP2002211953A (ja) | 2001-01-05 | 2001-01-05 | 封着用ガラス、導電性封着組成物及び気密パッケージ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002211953A true JP2002211953A (ja) | 2002-07-31 |
Family
ID=18869161
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001000362A Pending JP2002211953A (ja) | 2001-01-05 | 2001-01-05 | 封着用ガラス、導電性封着組成物及び気密パッケージ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002211953A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009227571A (ja) * | 2008-02-28 | 2009-10-08 | Nippon Electric Glass Co Ltd | 抵抗体形成用ガラス粉末 |
| JP2009227570A (ja) * | 2008-02-28 | 2009-10-08 | Nippon Electric Glass Co Ltd | 抵抗体形成用ガラス組成物 |
| JP2011079734A (ja) * | 2009-09-09 | 2011-04-21 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 点火プラグ |
| JP2011084461A (ja) * | 2009-09-15 | 2011-04-28 | Nippon Electric Glass Co Ltd | 抵抗体形成用ガラス組成物 |
| CN102070301A (zh) * | 2010-11-26 | 2011-05-25 | 西安华泰有色金属实业有限责任公司 | 一次锂电池用耐蚀封接玻璃材料及其制备方法 |
-
2001
- 2001-01-05 JP JP2001000362A patent/JP2002211953A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009227571A (ja) * | 2008-02-28 | 2009-10-08 | Nippon Electric Glass Co Ltd | 抵抗体形成用ガラス粉末 |
| JP2009227570A (ja) * | 2008-02-28 | 2009-10-08 | Nippon Electric Glass Co Ltd | 抵抗体形成用ガラス組成物 |
| JP2011026200A (ja) * | 2008-02-28 | 2011-02-10 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 点火プラグ |
| JP2011057549A (ja) * | 2008-02-28 | 2011-03-24 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 点火プラグ |
| JP2011079734A (ja) * | 2009-09-09 | 2011-04-21 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 点火プラグ |
| JP2011082153A (ja) * | 2009-09-09 | 2011-04-21 | Nippon Electric Glass Co Ltd | 抵抗体形成材料 |
| JP2011084461A (ja) * | 2009-09-15 | 2011-04-28 | Nippon Electric Glass Co Ltd | 抵抗体形成用ガラス組成物 |
| CN102070301A (zh) * | 2010-11-26 | 2011-05-25 | 西安华泰有色金属实业有限责任公司 | 一次锂电池用耐蚀封接玻璃材料及其制备方法 |
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