JP3519121B2 - 封着用組成物 - Google Patents
封着用組成物Info
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C8/00—Enamels; Glazes; Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions
- C03C8/24—Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions, i.e. for use as seals between dissimilar materials, e.g. glass and metal; Glass solders
- C03C8/245—Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions, i.e. for use as seals between dissimilar materials, e.g. glass and metal; Glass solders containing more than 50% lead oxide, by weight
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、低温封着用ガラス組成
物に係り、特に高強度で、かつ耐熱性に優れたアルミナ
質半導体パッケージの封着に用いられる封着用組成物に
関する。
物に係り、特に高強度で、かつ耐熱性に優れたアルミナ
質半導体パッケージの封着に用いられる封着用組成物に
関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体は湿気や不純物にきわめて敏感な
ため、これを保護するため、パッケージに収めて、気密
的に封止するのが一般的である。このため、パッケージ
には機械的強度、熱衝撃強度が高い事が要求されてい
る。アルミナ質を用いた半導体パッケージの封止には、
上記強度が必要なことから、低融点ガラス粉末と耐火物
フィラー粉末を混合した封着用組成物が使用されてい
る。近年、半導体技術の進歩に伴い、半導体の高集積
化、大型化が進み、上記の要求がますます厳しくなり、
機械的強度、熱衝撃強度の高いパッケージを実現できる
封着用組成物が要望されている。
ため、これを保護するため、パッケージに収めて、気密
的に封止するのが一般的である。このため、パッケージ
には機械的強度、熱衝撃強度が高い事が要求されてい
る。アルミナ質を用いた半導体パッケージの封止には、
上記強度が必要なことから、低融点ガラス粉末と耐火物
フィラー粉末を混合した封着用組成物が使用されてい
る。近年、半導体技術の進歩に伴い、半導体の高集積
化、大型化が進み、上記の要求がますます厳しくなり、
機械的強度、熱衝撃強度の高いパッケージを実現できる
封着用組成物が要望されている。
【０００３】半導体パッケージの機械的強度、熱衝撃強
度の向上を図るためには、被封着物であるアルミナとの
熱膨張係数が合っていること、封着物の機械的強度が高
いことが必要である。このため、特開昭５８−２６３１
８２号公報や特開昭５９−１０２８７４号公報等に開示
されているように、低融点ガラス粉末と低膨張セラミッ
クスと低膨張ではないが機械的強度の向上を目的として
添加されるセラミックス粉末からなる封着用組成物が開
発されてきた。
度の向上を図るためには、被封着物であるアルミナとの
熱膨張係数が合っていること、封着物の機械的強度が高
いことが必要である。このため、特開昭５８−２６３１
８２号公報や特開昭５９−１０２８７４号公報等に開示
されているように、低融点ガラス粉末と低膨張セラミッ
クスと低膨張ではないが機械的強度の向上を目的として
添加されるセラミックス粉末からなる封着用組成物が開
発されてきた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の封着用
組成物は、近年のパッケージに要求される機械的強度、
熱衝撃強度を充分に満足させるものではない。この要求
を満足させるには、低融点ガラス粉末、低膨張耐火物フ
ィラー粉末、セラミックス粉末の組合せを調整すること
を要するが、封着に必要な流動性が得られなく、気密封
着できなかったり、封着温度が上がり、半導体チップに
ダメージを与えたりするという課題があった。
組成物は、近年のパッケージに要求される機械的強度、
熱衝撃強度を充分に満足させるものではない。この要求
を満足させるには、低融点ガラス粉末、低膨張耐火物フ
ィラー粉末、セラミックス粉末の組合せを調整すること
を要するが、封着に必要な流動性が得られなく、気密封
着できなかったり、封着温度が上がり、半導体チップに
ダメージを与えたりするという課題があった。
【０００５】本発明は、上記課題を鑑みてなされたもの
で、その目的は低温で気密封着でき、機械的強度、熱衝
撃強度の高いアルミナ質半導体パッケージを実現できる
封着用組成物を提供することにある。
で、その目的は低温で気密封着でき、機械的強度、熱衝
撃強度の高いアルミナ質半導体パッケージを実現できる
封着用組成物を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、低融点ガラス
粉末と、平均粒径が６〜１０μｍで、粒径４０μｍ以上
の粒子が５容量％以下である低膨張耐火物フィラー粉末
と、平均粒径が１．０〜１．６μｍであるセラミックス
粉末とからなり、低融点ガラス粉末が５０〜７５容量
％、低膨張耐火物フィラー粉末が２０〜４５容量％、セ
ラミックス粉末が３〜２７容量％の範囲にあり、かつ室
温から３００℃までの熱膨張係数が６０×１０-7〜７１
×１０-7／℃の範囲にある封着用組成物である。
粉末と、平均粒径が６〜１０μｍで、粒径４０μｍ以上
の粒子が５容量％以下である低膨張耐火物フィラー粉末
と、平均粒径が１．０〜１．６μｍであるセラミックス
粉末とからなり、低融点ガラス粉末が５０〜７５容量
％、低膨張耐火物フィラー粉末が２０〜４５容量％、セ
ラミックス粉末が３〜２７容量％の範囲にあり、かつ室
温から３００℃までの熱膨張係数が６０×１０-7〜７１
×１０-7／℃の範囲にある封着用組成物である。
【０００７】本発明において、粒子の平均粒径は、次の
ようにして測定される。空気透過法により、粒子の比表
面積（単位重量当たりの表面積）を求め、それに粒子の
密度を乗じて単位体積当たりの表面積とし、その逆数を
求め平均粒径とする。
ようにして測定される。空気透過法により、粒子の比表
面積（単位重量当たりの表面積）を求め、それに粒子の
密度を乗じて単位体積当たりの表面積とし、その逆数を
求め平均粒径とする。
【０００８】以下に前記限定の理由を説明する。
【０００９】低膨張耐火物フィラー粉末は、封着用組成
物の熱膨張係数を小さくし、被封着物のアルミナ質パッ
ケージの熱膨張係数に近づけ、封着による熱応力を緩和
し、パッケージの耐熱衝撃性を向上させる効果がある。
その平均粒径が６μｍより小さいと、低温度で封着する
のに必要な流動性を得られない。１０μｍより大きいと
機械的強度が弱くなり、機械的強度の高いアルミナ質パ
ッケージが得られない。さらに、低膨張耐火物フィラー
粉末のうち、４０μｍ以上の粒子が５容量％を超える
と、封着用組成物の機械的強度が弱くなり、所望の機械
的強度を得るためには、より多くの量を添加する必要が
生じる。その結果、封着に必要な流動性を得られない。
物の熱膨張係数を小さくし、被封着物のアルミナ質パッ
ケージの熱膨張係数に近づけ、封着による熱応力を緩和
し、パッケージの耐熱衝撃性を向上させる効果がある。
その平均粒径が６μｍより小さいと、低温度で封着する
のに必要な流動性を得られない。１０μｍより大きいと
機械的強度が弱くなり、機械的強度の高いアルミナ質パ
ッケージが得られない。さらに、低膨張耐火物フィラー
粉末のうち、４０μｍ以上の粒子が５容量％を超える
と、封着用組成物の機械的強度が弱くなり、所望の機械
的強度を得るためには、より多くの量を添加する必要が
生じる。その結果、封着に必要な流動性を得られない。
【００１０】セラミックス粉末は、封着用組成物の機械
的強度を向上させ、アルミナ質パッケージの機械的強度
を向上させる効果がある。このセラミックス粉末の平均
粒径が１．０μｍ未満では低温で封着に必要な流動性が
得られない。平均粒径が１．６μｍを超えると低膨張耐
火物フィラー粉末の１０μｍより大きい場合と同様の難
点を生じる。
的強度を向上させ、アルミナ質パッケージの機械的強度
を向上させる効果がある。このセラミックス粉末の平均
粒径が１．０μｍ未満では低温で封着に必要な流動性が
得られない。平均粒径が１．６μｍを超えると低膨張耐
火物フィラー粉末の１０μｍより大きい場合と同様の難
点を生じる。
【００１１】本発明の封着用組成物は、低融点ガラス粉
末が５５〜７５容量％、低膨張耐火物フィラー粉末が２
０〜４５容量％、セラミックス粉末が３〜２７容量％の
範囲にある。
末が５５〜７５容量％、低膨張耐火物フィラー粉末が２
０〜４５容量％、セラミックス粉末が３〜２７容量％の
範囲にある。
【００１２】低融点ガラス粉末の含有量が７５容量％を
超えると熱膨張係数が大きくなりすぎ、被封着物のアル
ミナ質パッケージの熱膨張係数と整合させることができ
ない。含有量が５５容量％未満では、低温度で封着に必
要な流動性が得られない。
超えると熱膨張係数が大きくなりすぎ、被封着物のアル
ミナ質パッケージの熱膨張係数と整合させることができ
ない。含有量が５５容量％未満では、低温度で封着に必
要な流動性が得られない。
【００１３】低膨張耐火物フィラー粉末の含有量が４５
容量％を超えると封着に必要な流動性が得られない。２
０容量％未満ではアルミナパッケージの熱膨張係数と整
合させることが難しい。
容量％を超えると封着に必要な流動性が得られない。２
０容量％未満ではアルミナパッケージの熱膨張係数と整
合させることが難しい。
【００１４】セラミックス粉末の含有量が２７容量％を
超えると低温度で封着するのに必要な流動性が得られな
い、又は、被封着物であるアルミナ質パッケージの熱膨
張係数との整合性が得られない。３容量％未満では封着
用組成物の機械的強度の向上に効果がない。
超えると低温度で封着するのに必要な流動性が得られな
い、又は、被封着物であるアルミナ質パッケージの熱膨
張係数との整合性が得られない。３容量％未満では封着
用組成物の機械的強度の向上に効果がない。
【００１５】本発明の封着用組成物において、低融点ガ
ラス粉末、低膨張耐火物フィラ−粉末、セラミックス粉
末の混合割合は、低融点ガラス粉末が５５〜７０容量
％、低膨張耐火物フィラー粉末が２０〜３５容量％、セ
ラミックス粉末が９〜２１容量％の範囲が特に好まし
い。
ラス粉末、低膨張耐火物フィラ−粉末、セラミックス粉
末の混合割合は、低融点ガラス粉末が５５〜７０容量
％、低膨張耐火物フィラー粉末が２０〜３５容量％、セ
ラミックス粉末が９〜２１容量％の範囲が特に好まし
い。
【００１６】封着用組成物の熱膨張係数は、アルミナ質
パッケージの熱衝撃強度に大きな影響を与える。本発明
の封着用組成物は、室温から３００℃までの熱膨張係数
が６０×１０-7〜７１×１０-7／℃の範囲にある。
パッケージの熱衝撃強度に大きな影響を与える。本発明
の封着用組成物は、室温から３００℃までの熱膨張係数
が６０×１０-7〜７１×１０-7／℃の範囲にある。
【００１７】熱膨張係数が７１×１０-7／℃を超える
と、被封着物であるアルミナ質より熱膨張係数が大きく
なり、急激に熱をかけた場合、封着用組成物に引張り応
力が発生し、マイクロクラックを生じやすい。熱膨張係
数が６０×１０-7／℃より小さいと、急冷の熱衝撃があ
った場合、 上記熱膨張係数が７１×１０-7／℃を超える
場合と同じ難点がある。どちらの場合もアルミナ質パッ
ケージの熱衝撃強度を劣化させるので好ましくない。
と、被封着物であるアルミナ質より熱膨張係数が大きく
なり、急激に熱をかけた場合、封着用組成物に引張り応
力が発生し、マイクロクラックを生じやすい。熱膨張係
数が６０×１０-7／℃より小さいと、急冷の熱衝撃があ
った場合、 上記熱膨張係数が７１×１０-7／℃を超える
場合と同じ難点がある。どちらの場合もアルミナ質パッ
ケージの熱衝撃強度を劣化させるので好ましくない。
【００１８】封着用組成物の熱膨張係数は、上記理由に
より、被封着物であるアルミナ質パッケージとの整合を
とるため、好ましくは、６２×１０-7〜６６×１０-7／
℃の範囲がより望ましい。
より、被封着物であるアルミナ質パッケージとの整合を
とるため、好ましくは、６２×１０-7〜６６×１０-7／
℃の範囲がより望ましい。
【００１９】本発明の低融点ガラス粉末の組成は、重量
％で、ＰｂＯ：７７〜８７重量％、Ｂ2 Ｏ3 ：５〜１５
重量％、ＺｎＯ：０〜１０重量％、ＳｉＯ2 ：０〜４重
量％、Ａｌ2 Ｏ3 ：０〜２重量％、ＢａＯ：０〜２重量
％、ＳｎＯ2 ：０〜４重量％、Ｂｉ2 Ｏ3 ：０〜１０重
量％、Ｖ2 Ｏ5 ：０〜４重量％の範囲にあることが好ま
しい。ＰｂＯ：８２〜８６重量％、Ｂ2 Ｏ3 ：１０〜１
４重量％、ＺｎＯ：１〜３重量％、ＳｉＯ2 ：０〜２重
量％、Ａｌ2 Ｏ3 ：０〜１重量％、ＢａＯ：０〜１重量
％、ＳｎＯ2 ：０〜１重量％、Ｂｉ2 Ｏ3 ０〜３重量
％、Ｖ2 Ｏ5 ：０〜１重量％の範囲が特に好ましい。
％で、ＰｂＯ：７７〜８７重量％、Ｂ2 Ｏ3 ：５〜１５
重量％、ＺｎＯ：０〜１０重量％、ＳｉＯ2 ：０〜４重
量％、Ａｌ2 Ｏ3 ：０〜２重量％、ＢａＯ：０〜２重量
％、ＳｎＯ2 ：０〜４重量％、Ｂｉ2 Ｏ3 ：０〜１０重
量％、Ｖ2 Ｏ5 ：０〜４重量％の範囲にあることが好ま
しい。ＰｂＯ：８２〜８６重量％、Ｂ2 Ｏ3 ：１０〜１
４重量％、ＺｎＯ：１〜３重量％、ＳｉＯ2 ：０〜２重
量％、Ａｌ2 Ｏ3 ：０〜１重量％、ＢａＯ：０〜１重量
％、ＳｎＯ2 ：０〜１重量％、Ｂｉ2 Ｏ3 ０〜３重量
％、Ｖ2 Ｏ5 ：０〜１重量％の範囲が特に好ましい。
【００２０】ＰｂＯは少なすぎると軟化点が高くなり封
着温度が高くなる。一方多すぎるとガラスの溶融時に結
晶化しやすくなるとともに封着時の流動性が悪くなり、
充分な封着強度が得られず、いずれも好ましくない。Ｂ
2 Ｏ3 は少なすぎるとＰｂＯが多すぎる場合と同様の難
点が生じ、多すぎるとＰｂＯが少なすぎる場合と同様の
難点が生じ、いずれも好ましくない。ＺｎＯは、多すぎ
るとＰｂＯが多すぎる場合と同様の難点が生じるので好
ましくない。
着温度が高くなる。一方多すぎるとガラスの溶融時に結
晶化しやすくなるとともに封着時の流動性が悪くなり、
充分な封着強度が得られず、いずれも好ましくない。Ｂ
2 Ｏ3 は少なすぎるとＰｂＯが多すぎる場合と同様の難
点が生じ、多すぎるとＰｂＯが少なすぎる場合と同様の
難点が生じ、いずれも好ましくない。ＺｎＯは、多すぎ
るとＰｂＯが多すぎる場合と同様の難点が生じるので好
ましくない。
【００２１】ＳｉＯ2 、Ａｌ2 Ｏ3 、ＢａＯ及びＳｎＯ
2 は添加することにより耐酸性を向上することができ
る。多すぎると封着温度が高くなり好ましくない。Ｂｉ
2 Ｏ3及びＶ2 Ｏ5 は、添加することにより封着温度を
下げる効果がある．多すぎるとＰｂＯが多すぎる場合と
同様の難点を生じるので好ましくない。
2 は添加することにより耐酸性を向上することができ
る。多すぎると封着温度が高くなり好ましくない。Ｂｉ
2 Ｏ3及びＶ2 Ｏ5 は、添加することにより封着温度を
下げる効果がある．多すぎるとＰｂＯが多すぎる場合と
同様の難点を生じるので好ましくない。
【００２２】低融点ガラス粉末の大きさは、平均粒径で
１〜６μｍ程度、最大粒径で１００μｍ程度のものが好
ましい。
１〜６μｍ程度、最大粒径で１００μｍ程度のものが好
ましい。
【００２３】本発明の低膨張耐火物フィラー粉末として
は、室温から３００℃までの熱膨張係数が３０×１０-7
／℃以下のもが好ましい。なかでも、コージェライト、
β−ユークリプタイト、ウイルマイト及びジルコンは、
入手が比較的容易なので、低膨張耐火物フィラー粉末と
して、好適に使用できる。
は、室温から３００℃までの熱膨張係数が３０×１０-7
／℃以下のもが好ましい。なかでも、コージェライト、
β−ユークリプタイト、ウイルマイト及びジルコンは、
入手が比較的容易なので、低膨張耐火物フィラー粉末と
して、好適に使用できる。
【００２４】本発明のセラミックス粉末としては、室温
でヤング率が２．１×１０5 ｋｇ／ｃｍ2 以上及び熱伝
導率が７５ｋｃａｌ／ｍ・ｈｒ・℃以上の特性を有する
ものが好ましい。セラミックス粉末として、具体的には
アルミナ、酸化スズ、ＴｉＯ2 −ＳｎＯ2 固溶体が例示
される。ＴｉＯ2 −ＳｎＯ2 固溶体は、絶縁性、低誘電
率を保つために、ＴｉＯ2 の含有量は５〜４０モル％の
範囲にあり、ＴｉＯ2−ＳｎＯ2 固溶体はルチル型構造
をとるものが好ましい。
でヤング率が２．１×１０5 ｋｇ／ｃｍ2 以上及び熱伝
導率が７５ｋｃａｌ／ｍ・ｈｒ・℃以上の特性を有する
ものが好ましい。セラミックス粉末として、具体的には
アルミナ、酸化スズ、ＴｉＯ2 −ＳｎＯ2 固溶体が例示
される。ＴｉＯ2 −ＳｎＯ2 固溶体は、絶縁性、低誘電
率を保つために、ＴｉＯ2 の含有量は５〜４０モル％の
範囲にあり、ＴｉＯ2−ＳｎＯ2 固溶体はルチル型構造
をとるものが好ましい。
【００２５】本発明の低融点ガラス粉末、低膨張耐火物
フィラー粉末、セラミックス粉末の製造方法は、特に限
定されなく、公知の方法で行うことができる。すなわ
ち、低融点ガラスは、ＰｂＯ、Ｂ2 Ｏ3 、ＺｎＯ、Ｓｉ
Ｏ2 、Ａｌ2 Ｏ3 、ＢａＯ、ＳｎＯ2 、Ｂｉ2 Ｏ3 、Ｖ
2 Ｏ5 を与える原料を、上記割合を満足するように配合
し、加熱して溶融させた後、金型に流し込みガラスブロ
ックを製造する。次いで、このガラスブロックを、例え
ばボールミル等を用いて粉砕してガラス粉末とする。低
膨張耐火物フィラー粉末、セラミックス粉末は、各組成
を与える原料を所定の割合で混合し、焼成、粉砕して製
造する。
フィラー粉末、セラミックス粉末の製造方法は、特に限
定されなく、公知の方法で行うことができる。すなわ
ち、低融点ガラスは、ＰｂＯ、Ｂ2 Ｏ3 、ＺｎＯ、Ｓｉ
Ｏ2 、Ａｌ2 Ｏ3 、ＢａＯ、ＳｎＯ2 、Ｂｉ2 Ｏ3 、Ｖ
2 Ｏ5 を与える原料を、上記割合を満足するように配合
し、加熱して溶融させた後、金型に流し込みガラスブロ
ックを製造する。次いで、このガラスブロックを、例え
ばボールミル等を用いて粉砕してガラス粉末とする。低
膨張耐火物フィラー粉末、セラミックス粉末は、各組成
を与える原料を所定の割合で混合し、焼成、粉砕して製
造する。
【００２６】低融点ガラス粉末、低膨張耐火物フィラー
粉末、セラミックス粉末の混合方法はどのような方法で
もよく、例えば、ガラスブロックをボールミルで粉砕す
る際に、低膨張耐火物フィラー、セラミックスを加え、
粉砕、混合を同時に行ってもよく、それぞれを所定の大
きさの粉末とした後、混合してもよい。
粉末、セラミックス粉末の混合方法はどのような方法で
もよく、例えば、ガラスブロックをボールミルで粉砕す
る際に、低膨張耐火物フィラー、セラミックスを加え、
粉砕、混合を同時に行ってもよく、それぞれを所定の大
きさの粉末とした後、混合してもよい。
【００２７】このようにして製造された、本発明の封着
用組成物は、従来の封着用組成物と同様な方法により、
半導体パッケージの封着に使用できる。すなわち、例え
ば、封着用組成物と有機バインダーとを混合した後、半
導体のパッケージの封着すべき部分に付着させ、加熱し
て封着用組成物を溶融させると共に、有機バインダーを
飛散させることにより、パッケージを封着する。
用組成物は、従来の封着用組成物と同様な方法により、
半導体パッケージの封着に使用できる。すなわち、例え
ば、封着用組成物と有機バインダーとを混合した後、半
導体のパッケージの封着すべき部分に付着させ、加熱し
て封着用組成物を溶融させると共に、有機バインダーを
飛散させることにより、パッケージを封着する。
【００２８】
【作用】以上述べたように、本発明の封着用組成物は、
特定の粒度を持つ低膨張耐火物フィラー粉末、セラミッ
クス粉末を混合しているため、低温で封着でき、封着さ
れた半導体パッケージは、機械的強度、熱衝撃強度の高
いパッケージが実現できる。したがって、本発明の封着
用組成物は、特にアルミナ質からなる半導体パッケージ
の封着に好適に用いられる。
特定の粒度を持つ低膨張耐火物フィラー粉末、セラミッ
クス粉末を混合しているため、低温で封着でき、封着さ
れた半導体パッケージは、機械的強度、熱衝撃強度の高
いパッケージが実現できる。したがって、本発明の封着
用組成物は、特にアルミナ質からなる半導体パッケージ
の封着に好適に用いられる。
【００２９】
【実施例】ＰｂＯ、Ｂ2 Ｏ3 、ＺｎＯ、ＳｉＯ2 、Ａｌ
2 Ｏ3 、ＢａＯ、ＳｎＯ2 、Ｂｉ2 Ｏ3 、Ｖ2 Ｏ5 を表
１に示す割合で配合し、白金ルツボに入れ、１０００〜
１２００℃の電気炉中で、１時間加熱して溶融させた
後、急冷して板状に成形し、板状のガラスブロックを得
た。次いで、このガラスブロックをボールミルを用いて
粉砕して平均粒径１〜６μｍのガラス粉末を得た。これ
らのガラスの組成、転移点及び軟化点を表１のＡ、Ｂ、
Ｃ欄に記載した。得られたガラス粉末と低膨張耐火物フ
ィラー粉末、セラミックス粉末とを所定の割合で混合
し、封着用組成物を得た。
2 Ｏ3 、ＢａＯ、ＳｎＯ2 、Ｂｉ2 Ｏ3 、Ｖ2 Ｏ5 を表
１に示す割合で配合し、白金ルツボに入れ、１０００〜
１２００℃の電気炉中で、１時間加熱して溶融させた
後、急冷して板状に成形し、板状のガラスブロックを得
た。次いで、このガラスブロックをボールミルを用いて
粉砕して平均粒径１〜６μｍのガラス粉末を得た。これ
らのガラスの組成、転移点及び軟化点を表１のＡ、Ｂ、
Ｃ欄に記載した。得られたガラス粉末と低膨張耐火物フ
ィラー粉末、セラミックス粉末とを所定の割合で混合
し、封着用組成物を得た。
【００３０】これらの混合割合、ならびに、低膨張耐火
物フィラー粉末及びセラミックス粉末の種類、平均粒径
等を表２、表３、表４のそれぞれの欄に示した。表に
は、封着用組成物の熱膨張係数、流動性、平均粒径、粒
度分布、機械的強度、耐熱衝撃性をそれぞれ測定した結
果も示す。さらに、比較例についても同様の測定を行
い、その結果も表に併記した。なお、表における特性等
の測定法は、以下の通りである。
物フィラー粉末及びセラミックス粉末の種類、平均粒径
等を表２、表３、表４のそれぞれの欄に示した。表に
は、封着用組成物の熱膨張係数、流動性、平均粒径、粒
度分布、機械的強度、耐熱衝撃性をそれぞれ測定した結
果も示す。さらに、比較例についても同様の測定を行
い、その結果も表に併記した。なお、表における特性等
の測定法は、以下の通りである。
【００３１】（１）ガラス転移点、軟化点：ガラスを粉
末とし示差熱分析装置を用いて、昇温速度１０℃／分で
それぞれの温度を測定した。
末とし示差熱分析装置を用いて、昇温速度１０℃／分で
それぞれの温度を測定した。
【００３２】（２）熱膨張係数：示差膨張計により昇温
速度１０℃／分で、３０〜３００℃までの平均熱膨張係
数（単位：１０-7／℃）を測定した。
速度１０℃／分で、３０〜３００℃までの平均熱膨張係
数（単位：１０-7／℃）を測定した。
【００３３】（３）流動性：各封着用組成物を、その比
重に相当する重量を採取し、１２．５ｍｍφの円柱状に
加圧成型した後、板ガラス上にのせ、所定の温度で１０
分間熱処理した後、その直径を測定し、２０ｍｍ以上で
あれば良好と判定した。
重に相当する重量を採取し、１２．５ｍｍφの円柱状に
加圧成型した後、板ガラス上にのせ、所定の温度で１０
分間熱処理した後、その直径を測定し、２０ｍｍ以上で
あれば良好と判定した。
【００３４】（４）平均粒径：ブレーン空気透過装置に
より、粒子の比表面積（単位重量当たりの表面積）を測
定し、これに粒子の密度を乗じ、さらに、その逆数を求
め平均粒径とした。
より、粒子の比表面積（単位重量当たりの表面積）を測
定し、これに粒子の密度を乗じ、さらに、その逆数を求
め平均粒径とした。
【００３５】（５）粒度分布：レーザー回折式粒度分布
測定機により４０μｍ以上の粒度の累積値を測定した。
測定機により４０μｍ以上の粒度の累積値を測定した。
【００３６】（６）機械的強度：各封着用組成物を用い
てアルミナ質パッケージを（２８ピンタイプＮｉ−Ｆｅ
合金）気密封着しＭＩＬ−８８３Ｃ−２０２４のトルク
強度試験を行ない、２０個のサンプルの最小値を測定し
た。
てアルミナ質パッケージを（２８ピンタイプＮｉ−Ｆｅ
合金）気密封着しＭＩＬ−８８３Ｃ−２０２４のトルク
強度試験を行ない、２０個のサンプルの最小値を測定し
た。
【００３７】（７）耐熱衝撃性：各封着用組成物を用い
てアルミナ質パッケージを（２８ピンタイプＮｉ−Ｆｅ
合金）気密封着しＭＩＬ−８８３Ｂ−１０１１−２−Ａ
による熱衝撃テストを実施した。各々５０個のサンプル
をＨｅリークテスタによりリークがないことを確認した
後、前記試験を行ない、試験後Ｈｅリークテスタにより
５×１０-8ｃｃ／秒以上のリークがあるサンプルが１個
でも検出された場合、リークあり（耐熱衝撃性不良）と
した。
てアルミナ質パッケージを（２８ピンタイプＮｉ−Ｆｅ
合金）気密封着しＭＩＬ−８８３Ｂ−１０１１−２−Ａ
による熱衝撃テストを実施した。各々５０個のサンプル
をＨｅリークテスタによりリークがないことを確認した
後、前記試験を行ない、試験後Ｈｅリークテスタにより
５×１０-8ｃｃ／秒以上のリークがあるサンプルが１個
でも検出された場合、リークあり（耐熱衝撃性不良）と
した。
【００３８】表２、表３、表４の結果から、実施例１〜
８の本発明の封着用組成物は、従来の封着用組成物と同
程度の低温で封着でき、封着されたパッケージの機械的
強度、熱衝撃強度が良好であることがわかる。
８の本発明の封着用組成物は、従来の封着用組成物と同
程度の低温で封着でき、封着されたパッケージの機械的
強度、熱衝撃強度が良好であることがわかる。
【００３９】
【表１】
【００４０】
【表２】
【００４１】
【表３】
【００４２】
【表４】
【００４３】
【発明の効果】本発明の封着用組成物は、低温で気密封
着でき、封着された半導体パッケージは、機械的強度、
熱衝撃強度の高いパッケージが実現できる。したがっ
て、本発明の封着用組成物は、特にアルミナ質からなる
半導体パッケージの封着に好適に用いられる。
着でき、封着された半導体パッケージは、機械的強度、
熱衝撃強度の高いパッケージが実現できる。したがっ
て、本発明の封着用組成物は、特にアルミナ質からなる
半導体パッケージの封着に好適に用いられる。
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭59−35040（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C03C 1/00 - 14/00
Claims (3)
- 【請求項１】ＰｂＯ：７７〜８７重量％、Ｂ 2 Ｏ 3 ：５〜
１５重量％、ＺｎＯ：０〜１０重量％、ＳｉＯ 2 ：０〜
４重量％、Ａｌ 2 Ｏ 3 ：０〜２重量％、ＢａＯ：０〜２重
量％、ＳｎＯ 2 ：０〜４重量％、Ｂｉ 2 Ｏ 3 ：０〜１０重
量％、Ｖ 2 Ｏ 5 ：０〜４重量％の範囲にあり、平均粒径１
〜６μｍの低融点ガラス粉末と、平均粒径が６〜１０μ
ｍで、粒径４０μｍ以上の粒子が５容量％以下である低
膨張耐火物フィラー粉末と、平均粒径が１．２〜１．６
μｍであるセラミックス粉末とからなり、低融点ガラス
粉末が５０〜７５容量％、低膨張耐火物フィラー粉末が
２０〜４５容量％、セラミックス粉末が３〜２７容量％
の範囲にあり、かつ室温から３００℃までの熱膨張係数
が６０×１０-7〜７１×１０-7／℃の範囲にある封着用
組成物。 - 【請求項２】前記低膨張耐火物フィラー粉末はコージェ
ライト、β−ユークリプタイト、ウイルマイト及びジル
コンから選ばれた少なくとも１種である請求項１記載の
封着用組成物。 - 【請求項３】前記セラミックス粉末は、アルミナ、酸化
スズ及びＴｉＯ2−ＳｎＯ2固溶体から選ばれた少なくと
も１種である請求項１又は２記載の封着用組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10682794A JP3519121B2 (ja) | 1994-05-20 | 1994-05-20 | 封着用組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10682794A JP3519121B2 (ja) | 1994-05-20 | 1994-05-20 | 封着用組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07315867A JPH07315867A (ja) | 1995-12-05 |
| JP3519121B2 true JP3519121B2 (ja) | 2004-04-12 |
Family
ID=14443607
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10682794A Expired - Fee Related JP3519121B2 (ja) | 1994-05-20 | 1994-05-20 | 封着用組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3519121B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6163106A (en) * | 1997-09-09 | 2000-12-19 | Asahi Glass Company Ltd. | Color cathode ray tube and water resistant glass frit |
| JP5219238B2 (ja) * | 2007-03-30 | 2013-06-26 | 日立粉末冶金株式会社 | ガラスペースト組成物 |
| CN103848571B (zh) * | 2012-12-06 | 2016-04-27 | 北京有色金属研究总院 | 一种提高玻璃陶瓷电容器交流电压击穿强度的半导体玻璃釉及其制备方法 |
| CN112500186A (zh) * | 2020-11-09 | 2021-03-16 | 新沂市锡沂高新材料产业技术研究院有限公司 | 一种高接合强度陶瓷和玻璃连接材料及其制备方法 |
-
1994
- 1994-05-20 JP JP10682794A patent/JP3519121B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07315867A (ja) | 1995-12-05 |
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