JP2868372B2 - 着色ガラスセラミックス焼結体 - Google Patents
着色ガラスセラミックス焼結体Info
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- JP2868372B2 JP2868372B2 JP4203849A JP20384992A JP2868372B2 JP 2868372 B2 JP2868372 B2 JP 2868372B2 JP 4203849 A JP4203849 A JP 4203849A JP 20384992 A JP20384992 A JP 20384992A JP 2868372 B2 JP2868372 B2 JP 2868372B2
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- Japan
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- glass ceramic
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- glass
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、着色ガラスセラミック
ス焼結体に関する。
ス焼結体に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体素子等の電子部品を収納するため
の半導体素子収納用パッケージとして、金，銀，銅等の
導電性の良好な金属材料を用いて配線パターンを形成し
たものが知られている。このような半導体素子収納用パ
ッケージは、製造工程の焼成時に配線パターンが損傷す
るのを防止するために、低温焼成が可能なガラスセラミ
ックス材料から構成されている。
の半導体素子収納用パッケージとして、金，銀，銅等の
導電性の良好な金属材料を用いて配線パターンを形成し
たものが知られている。このような半導体素子収納用パ
ッケージは、製造工程の焼成時に配線パターンが損傷す
るのを防止するために、低温焼成が可能なガラスセラミ
ックス材料から構成されている。
【０００３】ところで、ＬＳＩ等の半導体素子は、紫外
線等の光を受けると動作不良を起こす場合がある。セラ
ミック材料からなる半導体素子収納用パッケージは、一
般に透光性を有するため、半導体素子を紫外線等から有
効に保護することができない。このため、遮光性の良好
な半導体素子収納用パッケージが形成できるガラスセラ
ミックス材料として、着色剤を添加したものが提供され
ている。
線等の光を受けると動作不良を起こす場合がある。セラ
ミック材料からなる半導体素子収納用パッケージは、一
般に透光性を有するため、半導体素子を紫外線等から有
効に保護することができない。このため、遮光性の良好
な半導体素子収納用パッケージが形成できるガラスセラ
ミックス材料として、着色剤を添加したものが提供され
ている。
【０００４】例えば、特開昭６３−２１００６０号公報
には、酸化クロムと酸化第二鉄との混合物を仮焼して得
た着色剤と、ガラスセラミックス材料とを含むガラスセ
ラミックス組成物が示されている。また、特開平２−４
４０４３号公報には、酸化第二鉄、酸化コバルト、酸化
ニッケル又は酸化クロムのうちの少なくとも１種の酸化
物と、ガラスセラミックス材料とを含むガラスセラミッ
クス組成物が示されている。
には、酸化クロムと酸化第二鉄との混合物を仮焼して得
た着色剤と、ガラスセラミックス材料とを含むガラスセ
ラミックス組成物が示されている。また、特開平２−４
４０４３号公報には、酸化第二鉄、酸化コバルト、酸化
ニッケル又は酸化クロムのうちの少なくとも１種の酸化
物と、ガラスセラミックス材料とを含むガラスセラミッ
クス組成物が示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前記従来のガラスセラ
ミックス組成物に含まれる着色剤は、焼成時に還元され
易い。例えば、特開昭６３−２１００６０号公報に記載
された着色剤は、弱酸化性又は中性雰囲気中で焼成した
場合でもそれに含まれる酸化第二鉄がバインダーの分解
物であるカーボンと反応して酸化鉄に還元される。還元
された着色剤は、色調が安定せず、ガラスセラミックス
組成物の焼結体の遮光性を高めることができない。
ミックス組成物に含まれる着色剤は、焼成時に還元され
易い。例えば、特開昭６３−２１００６０号公報に記載
された着色剤は、弱酸化性又は中性雰囲気中で焼成した
場合でもそれに含まれる酸化第二鉄がバインダーの分解
物であるカーボンと反応して酸化鉄に還元される。還元
された着色剤は、色調が安定せず、ガラスセラミックス
組成物の焼結体の遮光性を高めることができない。
【０００６】本発明の目的は、遮光性の高い着色ガラス
セラミックス焼結体を提供することにある。
セラミックス焼結体を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明に係る着色ガラス
セラミックス焼結体は、ガラスセラミックス材料と、タ
ングステン、モリブデン、及び還元によりタングステン
又はモリブデンになる得る化合物からなる群から選ばれ
た少なくとも１種を酸化物換算で０．３〜１０．０重量
％とを含むガラスセラミックス組成物を還元雰囲気中で
焼成して得られ、金属タングステン又は金属モリブデン
を含有する。
セラミックス焼結体は、ガラスセラミックス材料と、タ
ングステン、モリブデン、及び還元によりタングステン
又はモリブデンになる得る化合物からなる群から選ばれ
た少なくとも１種を酸化物換算で０．３〜１０．０重量
％とを含むガラスセラミックス組成物を還元雰囲気中で
焼成して得られ、金属タングステン又は金属モリブデン
を含有する。
【０００８】
【作用】本発明によれば、ガラスセラミックス組成物に
含まれるタングステン、モリブデン及び還元するとタン
グステン又はモリブデンになり得る化合物からなる群か
ら選ばれた少なくとも１種は、このガラスセラミックス
組成物の焼結体を着色する。焼結体を着色するためのこ
れらの物質は、焼成時に還元されても安定した色調を焼
結体に付与できるので、焼結体の遮光性を高めることが
できる。
含まれるタングステン、モリブデン及び還元するとタン
グステン又はモリブデンになり得る化合物からなる群か
ら選ばれた少なくとも１種は、このガラスセラミックス
組成物の焼結体を着色する。焼結体を着色するためのこ
れらの物質は、焼成時に還元されても安定した色調を焼
結体に付与できるので、焼結体の遮光性を高めることが
できる。
【０００９】
【実施例】図１及び図２に、本発明の着色ガラスセラミ
ックス焼結体により形成された半導体素子収納用パッケ
ージの一例を示す。図において、半導体素子収納用パッ
ケージ１は、基体２と、枠体２と、蓋体４と、リード端
子９とから主に構成されている。
ックス焼結体により形成された半導体素子収納用パッケ
ージの一例を示す。図において、半導体素子収納用パッ
ケージ１は、基体２と、枠体２と、蓋体４と、リード端
子９とから主に構成されている。
【００１０】基体２は、概ね長方形の平板状部材であ
り、主面２ａ（上面）の概ね中央部に凹部２ｂを有して
いる。この凹部２ｂの底面には半導体素子５が接着剤６
により固定されている。半導体素子５は、紫外線の照射
を受けると動作不良を起こし得る素子であり、例えば、
ＬＳＩである。基体２の主面２ａ上には、図２に示すよ
うに、金系、銀系又は銅系の導電性材料からなるメタラ
イズ層７が基体２の外周部から凹部２ｂにかけて多数平
行に形成されている。このメタライズ層７の凹部２ｂの
端部には、ボンディングワイヤー８により半導体素子５
の各電極が接続されている。
り、主面２ａ（上面）の概ね中央部に凹部２ｂを有して
いる。この凹部２ｂの底面には半導体素子５が接着剤６
により固定されている。半導体素子５は、紫外線の照射
を受けると動作不良を起こし得る素子であり、例えば、
ＬＳＩである。基体２の主面２ａ上には、図２に示すよ
うに、金系、銀系又は銅系の導電性材料からなるメタラ
イズ層７が基体２の外周部から凹部２ｂにかけて多数平
行に形成されている。このメタライズ層７の凹部２ｂの
端部には、ボンディングワイヤー８により半導体素子５
の各電極が接続されている。
【００１１】枠体３は、基体２の主面２ａ上に凹部２ｂ
を覆うよう配置されており、基体２と一体化している。
蓋体４は、概ね長方形の平板状部材であり、枠体３上に
接着剤１１により接着されている。これにより、凹部２
ｂは気密に封止されている。リード端子９は、各メタラ
イズ層７の外周側端部に銀ロウ等のロウ材を用いて接続
されている。リード端子９は、例えば、４２アロイある
いはコバル合金製である。
を覆うよう配置されており、基体２と一体化している。
蓋体４は、概ね長方形の平板状部材であり、枠体３上に
接着剤１１により接着されている。これにより、凹部２
ｂは気密に封止されている。リード端子９は、各メタラ
イズ層７の外周側端部に銀ロウ等のロウ材を用いて接続
されている。リード端子９は、例えば、４２アロイある
いはコバル合金製である。
【００１２】上述の半導体素子収納用パッケージ１にお
いて、基体２、枠体３及び蓋体４は、本発明に係る着色
ガラスセラミックス焼結体からなる。この着色ガラスセ
ラミックス焼結体を構成するガラスセラミックス組成物
は、ガラスセラミックス材料と着色剤とを主に含んでい
る。ガラスセラミックス材料は、ガラス−アルミナ複合
系材料、コージェライト系材料、β−スポジュメン系材
料等の粉末である。具体例としては、アルミナ４０重量
％、シリカ３０重量％、マグネシア１５重量％及び酸化
ホウ素１５重量％を含む、平均粒径が５．０μｍ以下の
ムライト質ガラスセラミックス材料粉末が挙げられる。
いて、基体２、枠体３及び蓋体４は、本発明に係る着色
ガラスセラミックス焼結体からなる。この着色ガラスセ
ラミックス焼結体を構成するガラスセラミックス組成物
は、ガラスセラミックス材料と着色剤とを主に含んでい
る。ガラスセラミックス材料は、ガラス−アルミナ複合
系材料、コージェライト系材料、β−スポジュメン系材
料等の粉末である。具体例としては、アルミナ４０重量
％、シリカ３０重量％、マグネシア１５重量％及び酸化
ホウ素１５重量％を含む、平均粒径が５．０μｍ以下の
ムライト質ガラスセラミックス材料粉末が挙げられる。
【００１３】着色剤としては、タングステン（Ｗ）、モ
リブデン（Ｍｏ）又は還元によりモリブデン又はタング
ステンになり得る化合物が用いられる。還元によりモリ
ブデン又はタングステンになり得る化合物としては、酸
化タングステン（ＷＯ3 ）、酸化モリブデン（Ｍｏ
Ｏ3 ）、珪化タングステン（ＷＳｉ2 ）及び珪化モリブ
デン（ＭｏＳｉ2 ）の粉末が例示できる。これらの着色
剤は、各々単独で用いられても良いし、２種以上併用さ
れても良い。着色剤の添加量は、酸化物換算で０．３〜
１０．０重量％に設定される。添加量が０．３重量％未
満の場合は、遮光性の良好な基体２及び枠体３及び蓋体
４が得られない。逆に、添加量が１０．０重量％を超え
ると、ガラスセラミックス材料の焼結性が低下し、基体
２等の緻密性が低下する。また、基体２等の絶縁性が低
下する。
リブデン（Ｍｏ）又は還元によりモリブデン又はタング
ステンになり得る化合物が用いられる。還元によりモリ
ブデン又はタングステンになり得る化合物としては、酸
化タングステン（ＷＯ3 ）、酸化モリブデン（Ｍｏ
Ｏ3 ）、珪化タングステン（ＷＳｉ2 ）及び珪化モリブ
デン（ＭｏＳｉ2 ）の粉末が例示できる。これらの着色
剤は、各々単独で用いられても良いし、２種以上併用さ
れても良い。着色剤の添加量は、酸化物換算で０．３〜
１０．０重量％に設定される。添加量が０．３重量％未
満の場合は、遮光性の良好な基体２及び枠体３及び蓋体
４が得られない。逆に、添加量が１０．０重量％を超え
ると、ガラスセラミックス材料の焼結性が低下し、基体
２等の緻密性が低下する。また、基体２等の絶縁性が低
下する。
【００１４】このようなガラスセラミックス組成物は、
還元雰囲気中で焼成すると遮光性が良好な黒色の焼結体
を形成する。このため、このガラスセラミックス組成物
からなる基体２、枠体３及び蓋体４は遮光性が高く、凹
部２ｂ内に配置された半導体素子５を紫外線等から効果
的に保護できる。よって、半導体素子５は、誤動作等の
動作不良を起こしにくい。
還元雰囲気中で焼成すると遮光性が良好な黒色の焼結体
を形成する。このため、このガラスセラミックス組成物
からなる基体２、枠体３及び蓋体４は遮光性が高く、凹
部２ｂ内に配置された半導体素子５を紫外線等から効果
的に保護できる。よって、半導体素子５は、誤動作等の
動作不良を起こしにくい。
【００１５】次に、前記半導体素子収納用パッケージ１
の製造方法について説明する。まず、基体２、枠体３及
び蓋体４を形成するためのセラミックグリーンシートを
それぞれ用意する。セラミックグリーンシートは、上述
のガラスセラミックス組成物にバインダー及び溶剤を加
えてスラリーを調整し、このスラリーをドクターブレー
ド法、カレンダーロール法又はプレス成形により所定形
状に成形すると得られる。
の製造方法について説明する。まず、基体２、枠体３及
び蓋体４を形成するためのセラミックグリーンシートを
それぞれ用意する。セラミックグリーンシートは、上述
のガラスセラミックス組成物にバインダー及び溶剤を加
えてスラリーを調整し、このスラリーをドクターブレー
ド法、カレンダーロール法又はプレス成形により所定形
状に成形すると得られる。
【００１６】次に、基体２用のセラミックグリーンシー
トを所定順に積層し、メタライズ層７を形成するための
導電性ペーストを所定のパターンに配置する。そして、
導電性ペースト上に枠体３用のセラミックグリーンシー
トを配置し、これらのグリーンシートを１０００℃で一
体焼成すると、基体２、メタライズ層７及び枠体３が一
体化した黒色のパッケージが得られる。なお、焼成は、
Ｎ2 −Ｈ2 の還元雰囲気中で行うのが好ましい。
トを所定順に積層し、メタライズ層７を形成するための
導電性ペーストを所定のパターンに配置する。そして、
導電性ペースト上に枠体３用のセラミックグリーンシー
トを配置し、これらのグリーンシートを１０００℃で一
体焼成すると、基体２、メタライズ層７及び枠体３が一
体化した黒色のパッケージが得られる。なお、焼成は、
Ｎ2 −Ｈ2 の還元雰囲気中で行うのが好ましい。
【００１７】蓋体４は、グリーンシートを同様に焼成す
ると得られる。 〔他の実施例〕 前記実施例では、本発明の着色ガラスセラミックス焼結
体を半導体素子収納用パッケージとして用いたが、多層
回路基板等の回路基板用に用いることもできる。
ると得られる。 〔他の実施例〕 前記実施例では、本発明の着色ガラスセラミックス焼結
体を半導体素子収納用パッケージとして用いたが、多層
回路基板等の回路基板用に用いることもできる。
【００１８】〔実験例〕アルミナ４０重量％、シリカ３
０重量％、マグネシア１５重量％及び酸化ホウ素１５重
量％からなる平均粒径が５．０μｍ以下のガラスセラミ
ックス材料と、平均粒径が５．０μｍ以下の表１に示す
組成の着色材粉末とを混合し、ガラスセラミックス組成
物を得た。この組成物を約１ｔ／ｃｍ2 の圧力でプレス
成形し、直径２０ｍｍ、厚み５ｍｍのタブレットを得
た。このタブレットを還元雰囲気中において１０００℃
で約２時間焼成し、色調及び相対嵩密度を調べた。結果
を表１に示す。なお、表１において、試料番号１〜２及
び９〜１２は比較例である。
０重量％、マグネシア１５重量％及び酸化ホウ素１５重
量％からなる平均粒径が５．０μｍ以下のガラスセラミ
ックス材料と、平均粒径が５．０μｍ以下の表１に示す
組成の着色材粉末とを混合し、ガラスセラミックス組成
物を得た。この組成物を約１ｔ／ｃｍ2 の圧力でプレス
成形し、直径２０ｍｍ、厚み５ｍｍのタブレットを得
た。このタブレットを還元雰囲気中において１０００℃
で約２時間焼成し、色調及び相対嵩密度を調べた。結果
を表１に示す。なお、表１において、試料番号１〜２及
び９〜１２は比較例である。
【００１９】
【表１】
【００２０】
【発明の効果】本発明に係る着色セラミックス焼結体
は、ガラスセラミックス材料と、タングステン、モリブ
デン及び還元によりタングステン又はモリブデンになり
得る化合物からなる群から選ばれた少なくとも１種を酸
化物換算で０．３〜１０．０重量％とを含むガラスセラ
ミックス組成物を還元雰囲気中で焼結して得られるもの
であり、金属タングステン又は金属モリブデンを含有す
るため、色調が安定し遮光性が高いものとなる。
は、ガラスセラミックス材料と、タングステン、モリブ
デン及び還元によりタングステン又はモリブデンになり
得る化合物からなる群から選ばれた少なくとも１種を酸
化物換算で０．３〜１０．０重量％とを含むガラスセラ
ミックス組成物を還元雰囲気中で焼結して得られるもの
であり、金属タングステン又は金属モリブデンを含有す
るため、色調が安定し遮光性が高いものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のガラスセラミックス組成物からなる半
導体素子収納用パッケージの縦断面図。
導体素子収納用パッケージの縦断面図。
【図２】前記半導体素子収納用パッケージの平面図。
１ 半導体素子収納用パッケージ ２ 基体 ３ 枠体 ４ 蓋体 ５ 半導体素子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C03C 8/24 C03C 4/02 C03C 8/14 C03C 10/00 C04B 35/16
Claims (1)
- 【請求項１】ガラスセラミックス材料と、 タングステン、モリブデン、及び還元によりタングステ
ン又はモリブデンになり得る化合物からなる群から選ば
れた少なくとも１種を酸化物換算で０．３〜１０．０重
量％と、 を含むガラスセラミックス組成物を還元雰囲気中で焼成
して得られる金属タングステン又は金属モリブデンを含
有する着色ガラスセラミックス焼結体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4203849A JP2868372B2 (ja) | 1992-07-30 | 1992-07-30 | 着色ガラスセラミックス焼結体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4203849A JP2868372B2 (ja) | 1992-07-30 | 1992-07-30 | 着色ガラスセラミックス焼結体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0648773A JPH0648773A (ja) | 1994-02-22 |
| JP2868372B2 true JP2868372B2 (ja) | 1999-03-10 |
Family
ID=16480718
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4203849A Expired - Fee Related JP2868372B2 (ja) | 1992-07-30 | 1992-07-30 | 着色ガラスセラミックス焼結体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2868372B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020171967A1 (en) * | 2019-02-20 | 2020-08-27 | Corning Incorporated | Iron- and manganese-doped tungstate and molybdate glass and glass-ceramic articles |
-
1992
- 1992-07-30 JP JP4203849A patent/JP2868372B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0648773A (ja) | 1994-02-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |