JP6369303B2 - 封着材及びその製造方法 - Google Patents
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Description
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態に係る封着材を示す模式的斜視図である。図2は、図1のA−A線に沿う模式的断面図である。封着材1は、タブレット状である。より詳細には、封着材1は、円板状である。封着材1は、リング状や、矩形板状であってもよい。封着材1は、単一層からなり、互いに対向する第1,第2の主面2,3を有している。
図4は、本発明の第2の実施形態に係る封着材を示す模式的斜視図である。図5は、図4のB−B線に沿う模式的断面図である。
本発明に係る封着材の製造方法としては、特に限定されないが、例えば、上記のガラスからなるガラス粉末と、上記の無機フィラーからなる無機フィラー粉末とを含む、スラリーを用意する工程と、スラリーを塗布し、ガラス粉末と無機フィラー粉末のうち一方を他方と比べて優先的に沈降させつつ、乾燥させる工程とを備える製造方法により製造することができる。以下、本発明に係る封着材の製造方法の一例をより詳細に説明する。
ガラス粉末としてZnO−Bi2O3−B2O3系ガラス(密度:4.7g/cm3)44.8質量%及び無機フィラー粉末としてコージェライト(密度:2.6g/cm3)19.2質量%を、バインダー樹脂1.2質量%を含む溶剤36.0質量%に分散させ、ずり速度4s−1における粘度が15Pa・sのスラリーを作製した。
ガラス粉末としてPbO−SiO2−B2O3系ガラス(密度:5.3g/cm3)54.4質量%及び無機フィラー粉末としてシリカ(密度:2.2g/cm3)13.6質量%を、バインダー樹脂1.4質量%を含む溶剤32.0質量%に分散させ、ずり速度4s−1における粘度が28Pa・sのスラリーを作製した。
ガラス粉末としてBi2O3−B2O3−ZnO系ガラス(密度:4.9g/cm3)36.0質量%及び無機フィラー粉末としてムライト(密度:3.2g/cm3)24.0質量%を、バインダー樹脂1.0質量%を含む溶剤40.0質量%に分散させ、ずり速度4s−1における粘度が2Pa・sのスラリーを作製した。
ガラス粉末としてPbO−ZnO−B2O3系ガラス(密度:5.1g/cm3)51.0質量%及び無機フィラー粉末としてチタン酸鉛(密度:7.5g/cm3)17.0質量%を、バインダー樹脂1.4質量%を含む溶剤32.0質量%に分散させ、ずり速度4s−1における粘度が25Pa・sのスラリーを作製した。
ガラス粉末としてPbO−ZnO−B2O3系ガラス(密度:5.1g/cm3)56.8質量%及び無機フィラー粉末としてチタン酸鉛(密度:7.5g/cm3)14.2質量%を、バインダー樹脂1.5質量%を含む溶剤29.0質量%に分散させ、ずり速度4s−1における粘度が45Pa・sのスラリーを作製した。
ガラス粉末としてBi2O3−B2O3−ZnO系ガラス(密度:4.9g/cm3)56.3質量%及び無機フィラー粉末としてムライト(密度:3.2g/cm3)18.7質量%を、バインダー樹脂1.2質量%を含む溶剤35.0質量%に分散させ、ずり速度4s−1における粘度が15Pa・sのスラリーを作製した。
ガラスの含有率;
実施例1〜4及び比較例1,2で得られた封着材の厚み方向における断面をEPMAによりライン分析を行うことで第1の主面側及び第2の主面側におけるガラス含有率を測定した。結果を下記の表1に示す。
実施例1〜3及び比較例2で得られた封着材について、SUS基板上(熱膨張係数:110×10−7/℃)に、封着材を配置した後、封着材上にシリコン(熱膨張係数:40×10−7/℃)を配置し、仮焼成温度+50℃、10分で加熱することで、SUS基板とシリコンを封着した。なお、封着材は、封着材の第1の主面側がシリコンと、第2の主面側がSUS基板と接するように配置した。
2…第1の主面
3…第2の主面
4…ガラス
5…無機フィラー
10…熱膨張係数の小さい材料
20…熱膨張係数の大きい材料
Claims (11)
- 互いに対向する第1,第2の主面を有し、単一層からなる封着材であって、
ガラスと、前記ガラスと熱膨張係数の異なる無機フィラーとを含み、
前記第1の主面側の前記ガラスの含有率と、前記第2の主面側の前記ガラスの含有率との差が、1質量%以上である、封着材。 - 前記第2の主面側の前記ガラスの含有率が、前記第1の主面側の前記ガラスの含有率より高い、請求項1に記載の封着材。
- 前記第1の主面から前記第2の主面に向かって、前記ガラスの含有率が徐々に高くなっている、請求項1または2に記載の封着材。
- 前記第1の主面側の前記ガラスの含有率が、50質量%以上、90質量%以下の範囲にあり、前記第2の主面側の前記ガラスの含有率が、51質量%以上、95質量%以下の範囲にある、請求項1〜3のいずれか1項に記載の封着材。
- 前記ガラスの密度が、前記無機フィラーの密度より大きい、請求項1〜4のいずれか1項に記載の封着材。
- 前記ガラスと無機フィラーの密度の比(ガラス/無機フィラー)が、1.5以上である、請求項5に記載の封着材。
- 前記ガラスの密度が、前記無機フィラーの密度より小さい、請求項1〜4のいずれか1項に記載の封着材。
- 前記ガラスと無機フィラーの密度の比(ガラス/無機フィラー)が、0.7以下である、請求項7に記載の封着材。
- 請求項1〜8のいずれか1項に記載の封着材の製造方法であって、
前記ガラスからなるガラス粉末と、前記無機フィラーからなる無機フィラー粉末とを含む、スラリーを用意する工程と、
前記スラリーを塗布し、前記ガラス粉末と無機フィラー粉末のうち一方を他方と比べて優先的に沈降させつつ、乾燥させる工程とを備える、封着材の製造方法。 - 前記スラリーのずり速度4s−1における粘度が、1〜30Pa・sの範囲内にある、請求項9に記載の封着材の製造方法。
- 前記塗布したスラリーを乾燥させる時間が、300秒以上である、請求項9または10に記載の封着材の製造方法。
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