JP5109013B2 - ガラス化硬化材料とそのパッケージ封止構成への応用 - Google Patents
ガラス化硬化材料とそのパッケージ封止構成への応用 Download PDFInfo
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Description
この発明は、常温で形成するガラス化硬化材料と、相対する基板の封止パターンスペース内にて均一に該材料を形成する方法と、該材料のパッケージ封止構成への応用に関するものである。
Ｍｉｃｒｏ Ｏｐｔ−Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍ（ＭＯＥＭＳ）素子、赤外線検出素子、ＣＣＤイメージング素子、有機ＥＬフラットパネル素子等のパッケージ封止において、密封性、耐薬品性、耐候性が得られるガラスとガラスを接合するガラス封止法、ガラスと金属を接合する溶融封止法、セラミックと金属のソルダリング封止法、金属と金属を接合する溶接封止法等、また標準封止性の有機ポリマー接着材による封止法等が広く用いられている。
それらの封止法にあって、ゲッター材をパッケージ内部に封入し、素子動作を阻害する水分、酸素等ガスを吸着・捕獲し、パッケージ内部雰囲気を維持する等の手法が併用される場合がある。
一方、パッケージ内部を反応性ガス雰囲気に維持する場合には、パッケージ封止材料は該雰囲気にあって腐蝕されてはならない。
下記参考文献から、産業界において実用化されている低温形成ガラス材料技術の中で、特に
に示される方法、
に説明される常温で形成するガラス化硬化材料にパッケージ封止応用への可能性が評価できる。
特許番号２５３８５２７、特許権者 森実敏倫、発明の名称 金属酸化物ガラスの膜、及び球体微粒子の製造方法に示される方法。
無機質コーティング剤 ＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ ＆ ＨＥＡＴＬＥＳＳ ＧＬＡＳＳ技術説明書 新技術創造研究所 ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｎｔｃｉ．ｃｏ．ｊｐ
低温硬化コーティング材 ＯＡシリーズ １５０度Ｃ以下の低温での硬化が可能なＳｉＯ２系材料 日産化学工業株式会社 ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｎｉｓｓａｎｃｈｅｍ．ｃｏ．ｊｐ／ｐｒｏｄｕｃｔｓ／ｅｌｅｃｔｒｉｎｉｃ−ｍａｔｅ．ｈｔｍｌ
Ｄｉｓｐｌａｙ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ＯＰＳＴＡＲ ＰＪ５０００ Ｓｅｒｉｅｓ ＪＳＲ株式会社 ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｊｓｒ．ｃｏ．ｊｐ／ｐｄ／ｅｃ−ｐｄ．ｓｈｔｍｌ
湿式超高圧微粒化 事例集 ２００８１０１０００ＴＡ１ 吉田機械興行株式会社 ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｙｏｓｈｉｄａｋｉｋａｉ．ｃｏ．ｊｐ
常温でガラス材料を形成するＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体はＳｉ−Ｏ結合の無機結合から成る非晶質ＳｉＯ２を形成し、該非晶質ＳｉＯ２は水分、ガスに対する耐浸透・透過性、紫外線に対する耐候性に優れた特性を有し、高信頼性のパッケージ封止を可能とする材料として高い潜在力を有する。
ＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体を、相対する基板の間に形成される封止パターンスペースに満たし、常温においてガラス化ネットワーク反応を進行させる過程において、接着端のガラス状物質に該スペースからはみ出ようとする力が作用し、該スペース中央部付近のガラス状物質が欠乏し空洞が形成される結果、封止不良となる。
ＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体のガラス化ネットワーク過程を経てガラス化硬化を完了したガラス材料は、ペンタフルオロプロピオン酸（Ｐｅｎｔａｆｌｕｏｒｏｐｒｏｐｉｏｎｉｃ Ａｃｉｄ）液により腐蝕される。
サブミクロンサイズの粒子粉体が有する大きな比表面積による界面張力の効果を、ＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液全体の界面張力を制御することに利用し、該粒子を分散した該シリカ液体、基板表面、雰囲気が同時に接する境界の断面の点に働く界面張力をバランス条件に設定し、該シリカ液体のガラス化ネットワーク反応を進行させ、該シリカ液体のガラス化硬化を完了させる。
ＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体に該粒子を分散し、該シリカ液体がＳｉ−Ｏ結合ガラス化ネットワーク反応過程にあって、分散している該粒子表面と化学結合しながら該粒子をガラス化過程の材料にとり込み充填し、ガラス化硬化を完了し形成するガラス化硬化材料の改質を計る。
サブミクロンサイズの粒子を分散したＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体を、相対する基板間に形成される接着パターンスペースに満たし、常温においてガラス化ネットワーク反応を進行させる過程において、ガラス状物質が該スペース内に安定に留まった状態でガラス化硬化を完了し、封止パターンスペース全域にわたり均一なガラス化硬化材料で封止することが可能となる。
サブミクロンサイズの粒子を分散したＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体から形成されるガラス化硬化材料は、該粒子による分散・充填効果が該ガラス化硬化材料品質に反映され、該ガラス化硬化材料のペンタフルオロプロピオン酸（Ｐｅｎｔａｆｌｕｏｒｏｐｒｏｐｉｏｎｉｃ Ａｃｉｄ）液に対する耐腐蝕性が向上する。
特許番号「２５３８５２７」、特許権者「森実敏倫」、発明の名称「金属酸化物ガラスの膜及び球体微粒子の製造方法に示される方法」に常温領域において金属酸化物ガラスを得る方法が明示されており、該特許に基づき常温で無機のガラス材料を形成するＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体が製品化されて新技術創造研究所株式会社から販売されている。新技術創造研究所のホームページhttp://www.ntci.co.jp/product.htmに常温ガラスコーティング剤「シラグシタール」（ヒートレスグラス）／ＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（シラグシタール）の詳細が記載されている。
図１に、Ｓｉ―Ｏ結合から成るＳｉＯ２ネットワークを示す。
材料形成の理論は、アルコール可溶型有機ケイ素化合物、その他金属化合物を液中でイオン化し、触媒を使用して常温（室温〜２００度Ｃ）でガラスと同じＳｉ―Ｏ結合１から成るＳｉＯ２ネットワークを形成する手法である。
図２に、ＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）のガラス化反応式を示す。
式２ａに示すように硼素Ｂ３＋とハロゲンＸ−から生成するＢＸ４ −錯イオンが、式２ｂのようにＭ（ＯＲ）ｎのＭと極めて容易に交換してＭＸ− ｎ＋１錯イオンとなり、式２ｃに示す加水分解反応が促進され金属水酸化物を生成、式２ｄに示す脱水反応が促進にされる結果、常温領域において金属酸化物ガラス（ヒートレスグラス）が得られると推定されている。
ＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体は、常温で指触乾燥まで２−３時間、標準硬化（硬度Ｈ−２Ｈ）まで２４時間、完全硬化（硬度９Ｈ）まで６日以上で達する。
常温で形成される材料膜質は、環境上の汚染懸念物質となる有機物成分を一切含まない完全な無機質であり、鉛筆硬度９Ｈ、優れた耐候性、耐薬品性、耐水性、耐ガスバリア性、耐熱性といった特性を示す。
図３に、ＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体による封止工程を示す。
封止工程は、下基板にＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体を塗布する工程３、ＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体を塗布した下基板に上基板をボンディングする工程４、ＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体ガラス化ネットワーク過程の工程５、ＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体ガラス化硬化完了の工程６から成る。
ＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体７を下基板８の所定場所に所定量をスクリーン印刷法やディスペンス法で塗布し、上基板９を下基板８にボンディングし、スペーサー１０によって一定の厚みに設定される上下基板間スペース１１に該液体７が満たされ、封止端１２ａ、１２ｂでははみ出し形状１３ａ、１３ｂとなり、該形状を保ってガラス化ネットワーク過程を経てシリカ液体がガラス化硬化を完了する。
上下基板間スペース１１内のＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体７は、接着部の端では外部雰囲気にさらされる状態でガラス化ネットワーク反応が進行し、一週間程度で該反応は完結しガラス化硬化を完了する。
図４に、ＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体表面、基板表面、雰囲気が接する三相界の断面の点に作用する界面張力の関係を示す。
下基板８の表面１５上に働く下基板８と雰囲気１６の間の界面張力１８と、ＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体７と下基板８の表面１５との間の界面張力１９、該シリカ液体７の表面１４の法線上に働く該シリカ液体７と雰囲気１６との間の界面張力２０はそれぞれ外側に向けて作用し、該シリカ液体７が下基板８の表面１５上で接触角θ２１を成し、３つの張力１８、１９、２０が作用する三相界の断面の点１７の位置は、これら３つの張力１８、１９、２０の力関係により、時間の経過と共に移動する。
図５に、ガラス化ネットワーク過程にあるＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）が封止部の端から外側へ流動しはみ出していくことにより、封止層内で空洞を形成する現象を示す。
ボンディングされた基板８、９の封止部の端は外部雰囲気１６に曝されており、上下基板間スペース１１内のＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体７は、三相界の断面の点２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄにおいて作用する３つの張力１８、１９、２０の関係に依存し該断面の点の位置が該封止部の封止端１２ａ、１２ｂから外側に向かって移動し、さらにガラス化ネットワーク過程にある該シリカ液体２２ａ、２２ｂの状態においても非常にゆっくりした流動現象が継続しはみ出し部２４ａ、２４ｂを形成していく結果、封止パターン中央部付近のスペース１１内で該過程にある該シリカ液体７が欠乏することにより空洞２５を形成し、ガラス化硬化完了時にはガラス化硬化完了封止部２６ａ、２６ｂとガラス化硬化完了はみ出し部２７ａ、２７ｂが形成される様子を封止断面より示す。
このように、ガラス化ネットワーク過程にあるガラス状物質が封止パターン中央部付近において欠乏することにより形成される空洞２５により封止不良となる。
図６に、ペンタフルオロプロピオン酸（Ｐｅｎｔａｆｌｕｏｒｏｐｒｏｐｉｏｎｉｃ Ａｃｉｄ）２８を示す。
ペンタフルオロプロピオン酸（Ｐｅｎｔａｆｌｕｏｒｏｐｒｏｐｉｏｎｉｃ Ａｃｉｄ）２８は、ＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体により形成されるガラス化硬化材料に残存する構造不連続性や有機成分を腐蝕するので、該ガラス化硬化材料の完全性品質を検査する試薬とし使用する。
図７に、ＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体ガラス化硬化材料をペンタフルオロプロピオン酸液３０に２４時間浸漬し、その耐腐蝕性を検査した結果を示す。
ＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体７からガラス化硬化を完了し形成される封止部２６ａ、２６ｂとはみ出し部２７ａ、２７ｂで封止した基板８、９を検査容器２９内のペンタフルオロプロピオン酸液３０に２４時間浸漬し、該封止部２６ａ、２６ｂと該はみ出し部２７ａ、２７ｂの耐腐蝕性を検査した結果、基板８、９挟まれた該封止部２６ａ、２６ｂは封止端１２ａ、１２ｂから腐蝕されること無く完全なままで封止を保持しているが、該はみ出し部２７ａ、２７ｂに溶出・剥離による欠損部３１ａ、３１ｂを観察した。
因みに、ペンタフルオロプロピオン酸液３０は、有機成分を意図的に数％混入したＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体から形成されるガラス化硬化材料で封止した基板８と基板９を該液３０に２４時間浸漬すると、該ガラス化硬化材料がすべて溶出し封止性が全く失われてしまう程の腐蝕性を示すものである。
本発明内容を以下に説明する。
ミクロンレベルの粒子サイズによる粉体材料の粒子粉の比表面積は数ｍ２／ｇであるが、粒子サイズをサブミクロンと小さくしていけば粒子中の全原子数に対して表面に存在する原子数が増加する結果、粒子粉の比表面積は数１００ｍ２／ｇに達し粒子の特性に対しその界面効果が顕在化してくる。
よって、サブミクロンサイズの粒子をＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体に分散することによって、該粒子粉体材料がもつ大きな比表面積による界面効果を利用し該粒子分散該シリカ液全体の界面張力を制御することができる。
図８に、サブミクロンサイズの粒子を分散したＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体表面、基板表面、雰囲気が接する三相界の断面の点に作用する界面張力がバランス状態にあり該断面の点が静止する様子を示す。
サブミクロンサイズの粒子３２を分散したＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体３３、下基板８の表面１５、雰囲気１６の３者の接する３相界の断面の点３４に作用する該表面１５上に働く下基板８と雰囲気１６の間の界面張力３５と、該粒子３２を分散したＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体３３と下基板８の表面１５の間の界面張力３６、該粒子３２を分散した該ＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体３３表面３７の法線上に働く該液体と雰囲気の間の界面張力３８は、それぞれ外側に向けて作用し接触角ε３９でバランス状態にあり、該粒子３２を分散したＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体３３、下基板８の表面１５、雰囲気１６の３者が接する３相界の断面の点３４の位置は静止する。
図９に、サブミクロンサイズの粒子分散したＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体のガラス化硬化材料封止工程を示す。
封止工程は、サブミクロンサイズの粒子３２を分散したＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体３３を下基板８に塗布する工程４０、該シリカ液体塗布下基板に上基板をボンディングする工程４１、該シリカ液体ガラス化ネットワーク過程の工程４２、該シリカ液体ガラス化硬化完了の工程４３から成る。
サブミクロンサイズの粒子３２を分散したＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体３３を下基板８上に塗布し上基板９をボンディングし、該粒子３２を分散した該シリカ液体３３がスペーサー１０により確保される封止スペース１１内を満たし、封止１２ａ、１２ｂからはみ出し部４４ａ、４４ｂを形成し、ガラス化ネットワーク反応が進行中の該粒子３２を分散した該シリカ液体４５の状態においてもスペース１１内に該液体４５は安定に留まりはみ出し部４４ｃ、４４ｄの形状を維持しガラス化硬化が完了した時に、該粒子３２を分散・充填したＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）ガラス化硬化完了材料４６とガラス化硬化完了はみ出し部４７ａ、４７ｂが形成される結果を封止断面方向より示す。
高信頼性のパッケージ封止を可能とする材料としての観点からは、サブミクロンサイズの粒子３２を分散・充填したＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）ガラス化硬化完了材料４６にあって分散・充填するサブミクロンサイズの粒子の材料は無機化合物である、又は紫外線による光化学反応に耐性を持つＳｉ−Ｏ結合エネルギーと同じか、それ以上の結合エネルギーを持つ結合から成る無機化合物であり、又は金属、セラミックである、又は、金属、金属酸化物、炭化物、窒化物、燐酸化物、硫化物、炭酸化物である、又はシリカ、ジルコニア、チタニア、アルミナ、酸化スズ、酸化インジュウム、窒化シリコン、窒化ボロン、窒化チタン、窒化アルミニウム、リン酸ボロン、炭酸リチウム、炭化シリコン、硫化亜鉛、酸化亜鉛、グラファイト、シリコン、酸化セリウムが具体例として挙げられるがもちろんこれ等の材料に限定されるものではない。
また、ＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体７に分散するサブミクロンサイズの粒子３２の添加割合は、ガラス化硬化材料封止工程における界面張力制御要求、ガラス化硬化完了材料に求められる信頼性要求等から総合的に決定される。
図１０に、本発明によるサブミクロンサイズの粒子分散・充填ＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体ガラス化硬化材料封止実施例１を示す。
ＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体４８の主剤４９、触媒剤５０（発売元：新技術創造研究所株式会社、製造元：大都産業株式会社）、疎水化処理を施したシリカ球状微粒子５１（平均粒度分布０．１ｕｍ）Ｘ−２４−９１６３Ａ（信越化学工業株式会社）、数ｍｍの幅で枠状にくり貫き形状加工したインターポーザー硼珪酸ガラス５２（例えば、ガラス板厚１．１ｍｍ、表面粗さＲａ１．３ｎｍ）、両面Ａｌ２Ｏ３光学窓コーティング処理を施した平面硼珪酸ガラス５３（例えば、ガラス板厚１．１ｍｍ、表面粗さＲａ０．８ｎｍ）を準備する。
工程５４で、ＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体の主剤４９と触媒剤５０を９容量に対し１容量の割合で攪拌混合を行ないＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ標準液体５５を調合し、工程５６で該シリカ標準液体５５にかさ密度がおよそ０．５ｇ/ｃｃの疎水化処理を施したサブミクロンサイズのシリカ粒子５１を３容量追加し十分な攪拌による分散を行ない、該粒子５１を分散したＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体５７を調合する。
工程５８において、数ｍｍ幅で数ｃｍ長さの格子に繰り返しくり貫き形状加工したインターポーザーガラス５２の各格子枠の上に、サブミクロンサイズのシリカ粒子５１を分散したＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体５７をディスペンス、乃至はスクリーン印刷により所定のパターン５９、６０に塗布したインターポーザーガラス６１を準備し、工程６２で両面光学窓コーティング処理を施した平面ガラス５３を該インターポーザーガラス６１上から所定の位置にボンデイングし、該平面ガラス５３と該インターポーザーガラス６１の間に形成される５ｕｍ厚みのスペーサー１０により形成されるスペース１１内に該シリカ液体５７を満たした時、該枠状に形状加工したインターポーザーガラス５２の封止端からは図９に示すはみ出し部４４ａ、４４ｂの様にはみ出し部が光学窓コーティング処理を施した平面ガラス表面上に形成されるが該表面上に安定に留まり、工程６３において該シリカ粒子５１を分散した該シリカ液体５７のガラス化ネットワーク反応過程を経て、工程６４においてガラス化硬化を完了し該スペース１１内で該シリカ粒子を分散・充填した該シリカ液体ガラス化硬化材料６５を形成するまで、該ガラス化硬化材料６５の封止端からのはみ出し部が最初の位置に安定に留まり、図９に示すはみ出し部４７ａ、４７ｂの様な形状に維持されているため該スペース内中央付近において該ガラス化硬化材料６５は欠乏せず、該平面ガラスと該インターポーザーガラスは均一な該ガラス化硬化材料６５により封止される。
図１１に、サブミクロンサイズのシリカ粒子を分散・充填したＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体ガラス化硬化材料をペンタフルオロプロピオン酸（Ｐｅｎｔａｆｌｕｏｒｏｐｒｏｐｉｏｎｉｃ Ａｃｉｄ）液３０に２４時間浸漬し、その耐腐蝕性を検査した結果を示す。
インターポーザー５２と平面ガラス５３の間のスペース１１に形成されたサブミクロンサイズのシリカ粒子５１を分散・充填したＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体ガラス化硬化材料６５は、封止端１２ａ，１２ｂから腐食されること無く完全なまま保持されており、かつペンタフルオロプロピオン酸液３０に直接曝される封止端でのはみ出し部６６ａ、６６ｂの表面にクラック６７ａ、６７ｂを生じたが該はみ出し部６６ａ、６６ｂが溶出するまでに至っておらず、該シリカ粒子の該シリカ液体ガラス化硬化材料への分散・充填効果は、ペンタフルオロプロピオン酸液３０に対する耐腐蝕性向上に反映される結果により確認できる。
図１２に、本発明によるサブミクロンサイズの粒子分散・充填ＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体ガラス化硬化材料封止実施例２を示す。
両面光学窓コーティング処理を施した平面硼珪酸ガラス基板６８と枠状にくり貫き形状加工したインターポーザー硼珪酸ガラス６９をサブミクロンサイズの粒子を分散・充填したＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体ガラス化硬化材料７０により封止した窓ユニットを作成し、例えば光変調機能を有する可動マイクロミラーミラー素子構造７１を例えば半導体集積回路を形成したシリコン基板７２上に形成し、該シリコン基板７２と該窓ユニットを封止材料７３により封止し、該可動マイクロミラーミラー構造７１が動作する内部雰囲気７４を外部雰囲気７５から分離する。
封止材料７３は、サブミクロンサイズの粒子を分散・充填したＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体ガラス化硬化材料７０とすることも可能である。
図１３に、本発明によるサブミクロンサイズの粒子分散・充填ＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体ガラス化硬化材料封止実施例３を示す。
パッケージ基板７６にインターポーザー７７を封止材料７３で封止したパッケージ容器に、ＭＥＭＳセンサー、ＣＣＤ等の素子７８をパッケージ基板７６にアタッチし、ワイヤボンド電気配線７９を施し、最後にカバー基板８０をサブミクロンサイズの粒子分散・充填ＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体ガラス化硬化材料７０によりインターポーザー７７に封止し、内部雰囲気７４を外部雰囲気７５から分離する。
封止材料７３は、サブミクロンサイズの粒子を分散・充填したＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体ガラス化硬化材料７０とすることも可能である。
図１４に、本発明によるサブミクロン粒子分散・充填ＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体ガラス化硬化材料封止実施例４を示す。
サブミクロンサイズの粒子を分散したＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体３３をパッケージカバー基板８３の周辺縁にパターン塗布し、例えば有機ＥＬ等の薄膜から構成される固体素子８１を形成したパッケージ基板８２の上から位置合わせボンディングすることにより、スペーサ８４によって確保されるスペース８５で該基板８２と該カバー基板８３が相対し、相対する両基板の周辺縁部を該シリカ液体３３で満たし、該シリカ液体３３をガラス化ネットワーク反応させる過程を経て形成される該シリカ液体ガラス化硬化材料７０により封止し、該素子８１を外部雰囲気７５から分離する。
図１５に、本発明によるサブミクロンサイズの粒子分散・充填ＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体ガラス化硬化材料封止実施例５を示す。
サブミクロンサイズの粒子を分散したＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体３３をパッケージカバー基板８３の全面に塗布し、例えば有機ＥＬ等の薄膜から構成される固体素子８１を形成したパッケージ基板８２の上から位置合わせボンディングし、スペーサ８４によって確保されるスペース８５内全体を該シリカ液体３３で満たし、該シリカ液体３３をガラス化ネットワーク反応させる過程を経て形成される該シリカ液体ガラス化硬化材料７０により該スペース８５全体を充填し、該素子８１を埋め込み封止し外部雰囲気７５から分離する。
図１６に、本発明によるサブミクロンサイズの粒子分散・充填ＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体ガラス化硬化材料封止実施例６を示す。
例えば有機ＥＬ等の固体素子８１を形成したパッケージ基板８２の該素子形成面に、サブミクロンサイズの粒子を分散したＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体３３を均一に塗布し、ガラス化ネットワーク反応過程を経て形成される該シリカ液体ガラス化硬化材料７０により、該素子８１を形成したパッケージ基板８２の全面を保護コート封止し、該素子８１を外部雰囲気７５から分離する。
尚、サブミクロンサイズの粒子を分散・充填したＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体ガラス化硬化材料７０は無色透明で１０ｕｍ厚さの光透過率は９０％以上を示す。
サブミクロンサイズの粒子を分散・充填したＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体ガラス化硬化材料は高信頼性のパッケージ封止を可能とする高い潜在力を有し、ＭＥＭＳウエハーレベルパッケージング、有機ＥＬフラットパネル軽量化パッケージング等、新しいパッケージ開発においてその応用実用化が検討されていく。
１ Ｓｉ−Ｏ結合
２ａ 硼素Ｂ３＋とハロゲンＸ−からＢＸ４ −錯イオン生成
２ｂ Ｍ（ＯＲ）ｎのＭと交換してＭＸ − ｎ＋１錯イオン生成
２ｃ 加水分解反応の促進から金属水酸化物生成
２ｄ 脱水反応の促進から常温領域で金属酸化物生成
３ 下基板にＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体を塗布する工程
４ ＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体を塗布した下基板に上基板をボンディングする工程
５ ＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体ガラス化ネットワーク過程の工程
６ ＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体ガラス化硬化完了工程
７ ＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体
８ 下基板
９ 上基板
１０ スペーサー
１１ 上下基板間スペース
１２ａ 封止端
１２ｂ 封止端
１３ａ はみ出し形状
１３ｂ はみ出し形状
１４ ＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体表面
１５ 下基板表面
１６ 雰囲気
１７ 三相界の断面の点
１８ 下基板と雰囲気の間の界面張力
１９ ＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体と下基板表面の間の界面張力
２０ ＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体表面の法線上に働く該シリカ液体と雰囲気の間の界面張力
２１ ＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体が下基板表面上で成す接触角θ
２２ａ ガラス化ネットワーク過程にある上下基板間スペース内のＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体
２２ｂ ガラス化ネットワーク過程にある上下基板間スペース内のＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体
２３ａ 三相界の断面の点
２３ｂ 三相界の断面の点
２３ｃ 三相界の断面の点
２３ｄ 三相界の断面の点
２４ａ ガラス化ネットワーク過程においても非常にゆっくりした流動現象が続くことにより形成されるはみ出し部
２４ｂ ガラス化ネットワーク過程においても非常にゆっくりした流動現象が続くことにより形成されるはみ出し部
２５ 空洞
２６ａ ガラス化硬化を完了し形成される封止部
２６ｂ ガラス化硬化を完了し形成される封止部
２７ａ ガラス化硬化を完了し形成されるはみ出し部
２７ｂ ガラス化硬化を完了し形成されるはみ出し部
２８ ペンタフルオロプロピオン酸（Ｐｅｎｔａｆｌｕｏｒｏｐｒｏｐｉｏｎｉｃ Ａｃｉｄ）
２９ 検査容器
３０ 検査容器内のペンタフルオロプロピオン酸液
３１ａ 溶出・剥離による欠損部
３１ｂ 溶出・剥離による欠損部
３２ サブミクロンサイズの粒子
３３ サブミクロンサイズの粒子を分散したＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体
３４ サブミクロンサイズの粒子を分散したＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体、下基板表面、雰囲気の３者の接する３相界の断面の点
３５ 下基板と雰囲気の間の界面張力
３６ サブミクロンサイズの粒子を分散したＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体と下基板表面の間の界面張力
３７ サブミクロンサイズの粒子を分散したＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体表面
３８ サブミクロンサイズの粒子を分散したＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体と雰囲気の間の界面張力
３９ サブミクロンサイズの粒子を分散したＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体が下基板表面上で成す接触角ε
４０ サブミクロンサイズの粒子を分散したＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体を下基板ヘ塗布する工程
４１ サブミクロンサイズの粒子を分散したＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体を塗布した下基板に上基板をボンディングする工程
４２ サブミクロンサイズの粒子を分散したＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体ガラス化ネットワーク過程の工程
４３ サブミクロンサイズの粒子を分散したＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体ガラス化硬化完了の工程
４４ａ はみ出し部
４４ｂ はみ出し部
４４ｃ はみ出し部
４４ｄ はみ出し部
４５ ガラス化ネットワーク反応が進行中のサブミクロンサイズの粒子を分散したＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体
４６ サブミクロンサイズの粒子を分散・充填したＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）ガラス化硬化完了材料
４７ａ サブミクロンサイズの粒子を分散・充填したＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）ガラス化硬化完了はみ出し部
４７ｂ サブミクロンサイズの粒子を分散・充填したＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）ガラス化硬化完了はみ出し部
４８ ＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体剤
４９ ＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体剤の主剤
５０ ＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体剤の触媒剤
５１ 疎水化処理を施したシリカ球状微粒子
５２ 数ｍｍの幅で枠状にくり貫き形状加工したインターポーザー硼珪酸ガラス
５３ 両面Ａｌ２Ｏ３光学窓コーティング処理を施した平面硼珪酸ガラス
５４ ＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体の主剤と触媒剤を混合・熟成する工程
５５ ＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ標準液体
５６ ＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ標準液にサブミクロンサイズのシリカ粒子を混合する工程
５７ サブミクロンサイズのシリカ粒子を分散したＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体
５８ サブミクロンサイズのシリカ粒子を分散したＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体をインターポーザーガラスに塗布する工程
５９ インターポーザーガラスの各格子枠の上に所定のパターンで塗布されたサブミクロンサイズのシリカ粒子を分散したＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体
６０ インターポーザーガラスの各格子枠の上に所定のパターンで塗布したサブミクロンサイズのシリカ粒子を分散したＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体
６１ サブミクロンサイズのシリカ粒子を分散したＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体を所定のパターンで塗布したインターポーザーガラス
６２ 両面光学窓コーティング処理を施した平面ガラスをサブミクロンサイズのシリカ粒子を分散したＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体を所定のパターンで塗布したインターポーザーガラス上から所定の位置にボンデイングする工程
６３ サブミクロンサイズのシリカ粒子を分散したＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体ガラス化ネットワーク反応過程工程
６４ サブミクロンサイズのシリカ粒子を分散したＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体ガラス化硬化の完了工程
６５ サブミクロンサイズのシリカ粒子を分散・充填したＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体ガラス化硬化材料
６６ａ サブミクロンサイズのシリカ粒子を分散・充填したＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体ガラス化硬化膜の封止端におけるはみ出し部
６６ｂ サブミクロンサイズのシリカ粒子を分散・充填したＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体ガラス化硬化膜の封止端におけるはみ出し部
６７ａ サブミクロンサイズのシリカ粒子を分散・充填したＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体ガラス化硬化膜の封止端におけるはみ出し部表面から発生したクラック
６７ｂ サブミクロンサイズのシリカ粒子を分散・充填したＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体ガラス化硬化膜の封止端におけるはみ出し部表面から発生したクラック
６８ 両面光学窓コーティング処理を施した平面硼珪酸ガラス基板
６９ 枠状にくり貫き形状加工したインターポーザー硼珪酸ガラス
７０ サブミクロンサイズの粒子を分散・充填したＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体ガラス化硬化材料
７１ 例えば光変調機能を有する可動マイクロミラーミラー素子構造
７２ 例えば半導体集積回路を形成したシリコン基板
７３ 封止材料
７４ 内部雰囲気
７５ 外部雰囲気
７６ パッケージ基板
７７ インターポーザー
７８ ＭＥＭＳセンサー、ＣＣＤ等の素子
７９ ワイヤボンド電気配線
８０ カバー基板
８１ 固体素子
８２ パッケージ基板
８３ パッケージカバー基板
８４ スペーサ
８５ スペース
２ａ 硼素Ｂ３＋とハロゲンＸ−からＢＸ４ −錯イオン生成
２ｂ Ｍ（ＯＲ）ｎのＭと交換してＭＸ − ｎ＋１錯イオン生成
２ｃ 加水分解反応の促進から金属水酸化物生成
２ｄ 脱水反応の促進から常温領域で金属酸化物生成
３ 下基板にＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体を塗布する工程
４ ＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体を塗布した下基板に上基板をボンディングする工程
５ ＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体ガラス化ネットワーク過程の工程
６ ＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体ガラス化硬化完了工程
７ ＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体
８ 下基板
９ 上基板
１０ スペーサー
１１ 上下基板間スペース
１２ａ 封止端
１２ｂ 封止端
１３ａ はみ出し形状
１３ｂ はみ出し形状
１４ ＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体表面
１５ 下基板表面
１６ 雰囲気
１７ 三相界の断面の点
１８ 下基板と雰囲気の間の界面張力
１９ ＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体と下基板表面の間の界面張力
２０ ＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体表面の法線上に働く該シリカ液体と雰囲気の間の界面張力
２１ ＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体が下基板表面上で成す接触角θ
２２ａ ガラス化ネットワーク過程にある上下基板間スペース内のＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体
２２ｂ ガラス化ネットワーク過程にある上下基板間スペース内のＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体
２３ａ 三相界の断面の点
２３ｂ 三相界の断面の点
２３ｃ 三相界の断面の点
２３ｄ 三相界の断面の点
２４ａ ガラス化ネットワーク過程においても非常にゆっくりした流動現象が続くことにより形成されるはみ出し部
２４ｂ ガラス化ネットワーク過程においても非常にゆっくりした流動現象が続くことにより形成されるはみ出し部
２５ 空洞
２６ａ ガラス化硬化を完了し形成される封止部
２６ｂ ガラス化硬化を完了し形成される封止部
２７ａ ガラス化硬化を完了し形成されるはみ出し部
２７ｂ ガラス化硬化を完了し形成されるはみ出し部
２８ ペンタフルオロプロピオン酸（Ｐｅｎｔａｆｌｕｏｒｏｐｒｏｐｉｏｎｉｃ Ａｃｉｄ）
２９ 検査容器
３０ 検査容器内のペンタフルオロプロピオン酸液
３１ａ 溶出・剥離による欠損部
３１ｂ 溶出・剥離による欠損部
３２ サブミクロンサイズの粒子
３３ サブミクロンサイズの粒子を分散したＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体
３４ サブミクロンサイズの粒子を分散したＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体、下基板表面、雰囲気の３者の接する３相界の断面の点
３５ 下基板と雰囲気の間の界面張力
３６ サブミクロンサイズの粒子を分散したＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体と下基板表面の間の界面張力
３７ サブミクロンサイズの粒子を分散したＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体表面
３８ サブミクロンサイズの粒子を分散したＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体と雰囲気の間の界面張力
３９ サブミクロンサイズの粒子を分散したＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体が下基板表面上で成す接触角ε
４０ サブミクロンサイズの粒子を分散したＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体を下基板ヘ塗布する工程
４１ サブミクロンサイズの粒子を分散したＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体を塗布した下基板に上基板をボンディングする工程
４２ サブミクロンサイズの粒子を分散したＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体ガラス化ネットワーク過程の工程
４３ サブミクロンサイズの粒子を分散したＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体ガラス化硬化完了の工程
４４ａ はみ出し部
４４ｂ はみ出し部
４４ｃ はみ出し部
４４ｄ はみ出し部
４５ ガラス化ネットワーク反応が進行中のサブミクロンサイズの粒子を分散したＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体
４６ サブミクロンサイズの粒子を分散・充填したＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）ガラス化硬化完了材料
４７ａ サブミクロンサイズの粒子を分散・充填したＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）ガラス化硬化完了はみ出し部
４７ｂ サブミクロンサイズの粒子を分散・充填したＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）ガラス化硬化完了はみ出し部
４８ ＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体剤
４９ ＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体剤の主剤
５０ ＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体剤の触媒剤
５１ 疎水化処理を施したシリカ球状微粒子
５２ 数ｍｍの幅で枠状にくり貫き形状加工したインターポーザー硼珪酸ガラス
５３ 両面Ａｌ２Ｏ３光学窓コーティング処理を施した平面硼珪酸ガラス
５４ ＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体の主剤と触媒剤を混合・熟成する工程
５５ ＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ標準液体
５６ ＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ標準液にサブミクロンサイズのシリカ粒子を混合する工程
５７ サブミクロンサイズのシリカ粒子を分散したＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体
５８ サブミクロンサイズのシリカ粒子を分散したＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体をインターポーザーガラスに塗布する工程
５９ インターポーザーガラスの各格子枠の上に所定のパターンで塗布されたサブミクロンサイズのシリカ粒子を分散したＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体
６０ インターポーザーガラスの各格子枠の上に所定のパターンで塗布したサブミクロンサイズのシリカ粒子を分散したＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体
６１ サブミクロンサイズのシリカ粒子を分散したＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体を所定のパターンで塗布したインターポーザーガラス
６２ 両面光学窓コーティング処理を施した平面ガラスをサブミクロンサイズのシリカ粒子を分散したＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体を所定のパターンで塗布したインターポーザーガラス上から所定の位置にボンデイングする工程
６３ サブミクロンサイズのシリカ粒子を分散したＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体ガラス化ネットワーク反応過程工程
６４ サブミクロンサイズのシリカ粒子を分散したＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体ガラス化硬化の完了工程
６５ サブミクロンサイズのシリカ粒子を分散・充填したＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体ガラス化硬化材料
６６ａ サブミクロンサイズのシリカ粒子を分散・充填したＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体ガラス化硬化膜の封止端におけるはみ出し部
６６ｂ サブミクロンサイズのシリカ粒子を分散・充填したＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体ガラス化硬化膜の封止端におけるはみ出し部
６７ａ サブミクロンサイズのシリカ粒子を分散・充填したＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体ガラス化硬化膜の封止端におけるはみ出し部表面から発生したクラック
６７ｂ サブミクロンサイズのシリカ粒子を分散・充填したＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体ガラス化硬化膜の封止端におけるはみ出し部表面から発生したクラック
６８ 両面光学窓コーティング処理を施した平面硼珪酸ガラス基板
６９ 枠状にくり貫き形状加工したインターポーザー硼珪酸ガラス
７０ サブミクロンサイズの粒子を分散・充填したＳＩＲＡＧＵＳＩＴＡＬ―Ｂ４３７３（ヒートレスグラス）シリカ液体ガラス化硬化材料
７１ 例えば光変調機能を有する可動マイクロミラーミラー素子構造
７２ 例えば半導体集積回路を形成したシリコン基板
７３ 封止材料
７４ 内部雰囲気
７５ 外部雰囲気
７６ パッケージ基板
７７ インターポーザー
７８ ＭＥＭＳセンサー、ＣＣＤ等の素子
７９ ワイヤボンド電気配線
８０ カバー基板
８１ 固体素子
８２ パッケージ基板
８３ パッケージカバー基板
８４ スペーサ
８５ スペース
Claims (8)
- 常温で無機ガラス材料を形成するアルコール可溶型有機ケイ素化合物、その他金属化合物、触媒を含むシリカ液体にサブミクロンサイズの粒子を分散し、該粒子の比表面積増加による界面張力の効果をシリカ液全体の界面張力を制御することに利用し、基板表面、雰囲気、該粒子を分散させた該シリカ液体の３者の接する３相界の断面の点に作用する界面張力をバランス条件に設定することにより、該粒子を分散させた該シリカ液体に於いてアルコール可溶型有機ケイ素化合物、その他金属化合物が液中でイオン化し触媒の作用によって常温でガラスと同じＳｉ−Ｏ結合から成るＳｉＯ２ネットワークを形成する反応過程にあるガラス状態物質を封止パターン上、乃至は該封止パターンスペース内に安定に留めながら該Ｓｉ−Ｏ結合ネットワーク形成反応過程を経てその反応を完了させ、該サブミクロンサイズの粒子を分散・充填したガラス化硬化材料を該封止パターン上、乃至は該封止パターンスペース内に均一に形成する接着封止方法。
- 請求項１に示される接着封止方法により、常温で無機ガラス材料を形成するアルコール可溶型有機ケイ素化合物、その他金属化合物、触媒を含むシリカ液体にサブミクロンサイズの粒子を分散し、該粒子を分散させた該シリカ液体に於いてアルコール可溶型有機ケイ素化合物、その他金属化合物が液中でイオン化し触媒の作用によって常温でガラスと同じＳｉ−Ｏ結合から成るＳｉＯ２ネットワークを形成する反応過程にあるガラス状態物質を封止パターン上、乃至は該封止パターンスペース内に安定に留めながら該Ｓｉ−Ｏ結合ネットワーク形成反応過程を経てその反応を完了させて、該封止パターン上、乃至は該封止パターンスペース内に均一に形成される、該サブミクロンサイズの粒子を分散・充填してなるガラス化硬化材料。
- 請求項２に示されるサブミクロンサイズの粒子を分散・充填してなるガラス化硬化材料であり、該シリカガラス化硬化材料に分散・充填するサブミクロンサイズの粒子は無機化合物材料であることを特徴とするガラス化硬化材料。
- 請求項３に示されるシリカガラス化硬化材料に分散・充填するサブミクロンサイズの粒子は無機化合物材料であることを特徴とするシリカガラス化硬化材料であり、該サブミクロンサイズの粒子はＳｉ−Ｏ結合エネルギーと同じか、それ以上の結合エネルギーを持つ結合から成る無機化合物材料であることを特徴とするガラス化硬化材料。
- パッケージ基板とパッケージカバー基板とをインターポーザーを間に挟んで封止するパッケージにおいて、パッケージ基板とインターポーザー間とパッケージカバー基板とインターポーザー間とのいずれか一方、あるいは両方の接着封止層が請求項２、３、４のいずれかに記載されるガラス化硬化材料であるパッケージ。
- パッケージ基板とパッケージカバー基板とが相対しスペースを形成して成る基板対の周辺縁部の接着封止層が請求項２、３、４のいずれかに記載されるガラス化硬化材料であるパッケージ。
- 固体素子が形成されたパッケージ基板の該素子形成面側とパッケージカバー基板とが相対し囲まれて形成されるスペースを充填して形成される接着封止層が請求項２、３、４のいずれかに記載されるガラス化硬化材料であるパッケージ。
- 固体素子が形成されたパッケージ基板上の該素子形成領域を覆う接着封止保護膜層が請求項２、３、４のいずれかに記載されるガラス化硬化材料であるパッケージ。
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Applications Claiming Priority (1)
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| JP2008311783A JP5109013B2 (ja) | 2008-12-08 | 2008-12-08 | ガラス化硬化材料とそのパッケージ封止構成への応用 |
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