JP6505391B2 - Bonding material for electronic device and ceramic package - Google Patents

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Description

2つのセラミック部材が接合材料により接合されて、セラミックパッケージが形成されている電子部品装置に関する。また、本発明は、上記電子部品装置において、2つのセラミック部材を接合するために用いられるセラミックパッケージ用接合材料に関する。   The present invention relates to an electronic component device in which two ceramic members are bonded by a bonding material to form a ceramic package. The present invention also relates to a bonding material for a ceramic package used to bond two ceramic members in the electronic component device.

様々な電子部品が、セラミックパッケージ内に配置されて、電子部品装置が構成されている。セラミックパッケージ内に配置される電子部品としては、圧力センサ、加速度センサ、CMOSセンサ素子及びCCDセンサ素子等がある。   Various electronic components are arranged in a ceramic package to constitute an electronic component device. The electronic components disposed in the ceramic package include a pressure sensor, an acceleration sensor, a CMOS sensor element, a CCD sensor element, and the like.

上記の電子部品装置の例が、下記の特許文献1〜3に開示されている。   Examples of the above electronic component device are disclosed in the following Patent Documents 1 to 3.

下記の特許文献1には、セラミック基体と、該セラミック基体の主面周囲に周状に形成されたメタライズ層と、該メタライズ層の上面に形成された第1の金属膜層と、金属フタとを備える電子部品用パッケージが開示されている。上記金属フタでは、第1の金属膜層の少なくとも一部に対応して、第2の金属膜層が形成されている。上記第2の金属膜層は、溶射法により形成されており、更に電気抵抗熱により溶融させ、気密接合を行うことで形成されている。上記電子部品用パッケージ内に、電子部品を配置することで、電子部品装置が得られる。   Patent Document 1 listed below includes a ceramic substrate, a metallized layer formed circumferentially around the main surface of the ceramic substrate, a first metal film layer formed on the upper surface of the metallized layer, and a metal lid An electronic component package is disclosed. In the metal cover, the second metal film layer is formed corresponding to at least a part of the first metal film layer. The second metal film layer is formed by a thermal spraying method, and is further melted by electrical resistance heat to form airtight bonding. An electronic component device can be obtained by arranging the electronic component in the electronic component package.

下記の特許文献2には、セラミック製のベース基板に、封止ガラス層によりリードフレームが接合された電子部品収納用セラミックパッケージが開示されている。上記封止ガラス層は、無鉛ガラスを含む。上記リードフレームのインナーリード部とアウターリード部との上下の全面にアルミニウム蒸着膜が形成されている。   Patent Document 2 below discloses a ceramic package for housing electronic parts in which a lead frame is joined to a ceramic base substrate by a sealing glass layer. The sealing glass layer contains lead-free glass. An aluminum vapor deposition film is formed on the entire upper and lower surfaces of the inner lead portion and the outer lead portion of the lead frame.

下記の特許文献3には、センサ素子を載置するための凹部を有するパッケージと、上記パッケージに埋め込まれており、一端部を介して上記センサ素子と電気的に接続されるリードフレームとを備える光学センサ装置が開示されている。上記リードフレームに関しては、一端部が上記凹部内に露出されると共に他端部が上記パッケージ本体外部へ延出された状態である。この光学センサ装置では、上記パッケージの最上面と光学フィルター板とが熱硬化型樹脂により接着されており、から中空パッケージが構成されている。上記光学フィルター板に上記中空パッケージの内圧を調整する開口部を有する薄膜が形成されている。   Patent Document 3 below includes a package having a recess for mounting a sensor element, and a lead frame embedded in the package and electrically connected to the sensor element through one end. An optical sensor device is disclosed. The lead frame is in a state in which one end is exposed in the recess and the other end extends out of the package body. In this optical sensor device, the uppermost surface of the package and the optical filter plate are bonded by a thermosetting resin, and a hollow package is configured. A thin film having an opening for adjusting the internal pressure of the hollow package is formed on the optical filter plate.

特開2001−19485号公報JP, 2001-19485, A 特開2012−59948号公報JP 2012-59948 A 特開2013−172022号公報JP, 2013-172022, A

特許文献1では、上記セラミック基体と上記金属フタとの接合材料として、ろう材等を用いることが記載されている。しかし、ろう材は、比較的高価である。   In patent document 1, using a brazing material etc. as a joining material of the said ceramic base | substrate and said metal lid is described. However, brazing materials are relatively expensive.

特許文献2では、上記ベース基板と上記リードフレームとを接合している封止ガラス層を形成するために、ガラスペースを用いることが記載されており、このガラスペーストとして、ビスマス系無鉛ガラスに樹脂及び溶剤を添加したガラスペーストが記載されている。しかし、このガラスペーストでは、封止ガラス層の厚みを高精度に制御できず、接合信頼性が低くなりやすい。   Patent Document 2 describes that a glass paste is used to form a sealing glass layer in which the above-mentioned base substrate and the above-mentioned lead frame are joined, and a bismuth-based lead-free glass resin is used as this glass paste. And a glass paste with added solvent is described. However, with this glass paste, the thickness of the sealing glass layer can not be controlled with high accuracy, and the bonding reliability tends to be low.

特許文献3では、上記パッケージと上記光学フィルター板とを接合するために、熱硬化性樹脂を用いることが記載されている。また、この熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂及びシリコーン樹脂が挙げられている。また、特許文献3では、熱硬化性樹脂には、ギャップ材を混入させて、圧着時の接着剤の厚みを均一にしてもよいことが記載されており、キャップ材は好ましくは5〜8μmの球形であってもよいことや、ギャップ材の材質は金属、無機及び有機のいずれであってもよいことが記載されている。しかし、この熱硬化性樹脂や、ギャップ材が混入された熱硬化性樹脂では、耐熱性が悪くなる。また、接合信頼性も低くなりやすい。   Patent Document 3 describes that a thermosetting resin is used to bond the package and the optical filter plate. Further, as the thermosetting resin, an epoxy resin, an acrylic resin, a polyimide resin and a silicone resin are mentioned. Further, Patent Document 3 describes that a thermosetting resin may be mixed with a gap material to make the thickness of the adhesive uniform at the time of pressure bonding, and the cap material is preferably 5 to 8 μm. It is described that it may be spherical, and the material of the gap material may be any of metal, inorganic and organic. However, the heat resistance of the thermosetting resin and the thermosetting resin mixed with the gap material is deteriorated. In addition, bonding reliability tends to be low.

本発明の目的は、接合信頼性及び耐熱性を高めることができる電子部品装置及びセラミックパッケージ用接合材料を提供することである。   An object of the present invention is to provide a bonding material for an electronic component device and a ceramic package which can improve bonding reliability and heat resistance.

本発明の広い局面によれば、セラミック材料により形成されている第1のセラミック部材と、セラミック材料により形成されている第2のセラミック部材と、接合部と、電子部品とを備え、前記接合部が、前記第1のセラミック部材の外周部と前記第2のセラミック部材の外周部とを直接又は間接に接合しており、前記接合部により接合された前記第1,第2のセラミック部材によってパッケージが形成されており、前記電子部品が、前記パッケージの内部空間内に配置されており、前記接合部が、複数の粒子とガラスとを含む、電子部品装置が提供される。   According to a broad aspect of the present invention, a first ceramic member formed of a ceramic material, a second ceramic member formed of a ceramic material, a bonding portion, and an electronic component are provided, and the bonding portion Directly or indirectly joins the outer peripheral portion of the first ceramic member and the outer peripheral portion of the second ceramic member, and the first and second ceramic members are joined by the bonding portion to form a package An electronic component device is provided, wherein the electronic component is disposed in an internal space of the package, and the joint includes a plurality of particles and glass.

本発明の広い局面によれば、セラミック材料により形成されている第1のセラミック部材と、セラミック材料により形成されている第2のセラミック部材と、接合部と、電子部品とを備え、前記接合部が、前記第1のセラミック部材の外周部と前記第2のセラミック部材の外周部とを直接又は間接に接合しており、前記接合部により接合された前記第1,第2のセラミック部材によってパッケージが形成されており、前記電子部品が、前記パッケージの内部空間内に配置されている電子部品装置において、前記接合部を形成するために用いられ、ガラス粒子とは異なる複数の粒子と、ガラスとを含む、セラミックパッケージ用接合材料が提供される。   According to a broad aspect of the present invention, a first ceramic member formed of a ceramic material, a second ceramic member formed of a ceramic material, a bonding portion, and an electronic component are provided, and the bonding portion Directly or indirectly joins the outer peripheral portion of the first ceramic member and the outer peripheral portion of the second ceramic member, and the first and second ceramic members are joined by the bonding portion to form a package Are formed, and in the electronic component device in which the electronic component is disposed in the internal space of the package, a plurality of particles different from glass particles, used for forming the bonding portion, and glass A bonding material for a ceramic package is provided.

本発明のある特定の局面では、前記電子部品装置が、リードフレームをさらに備え、前記電子部品装置において、前記リードフレームが、前記第1のセラミック部材の外周部と前記第2のセラミック部材の外周部との間に配置されており、かつ前記パッケージの内部空間側と外部空間側とに延びている。   In a specific aspect of the present invention, the electronic component device further includes a lead frame, and in the electronic component device, the lead frame includes an outer peripheral portion of the first ceramic member and an outer periphery of the second ceramic member. It is disposed between the part and extends to the inner space side and the outer space side of the package.

前記複数の粒子の平均粒子径が50μm以上、300μm以下であることが好ましい。前記粒子を10%圧縮したときの圧縮弾性率が2000N/mm以上、13000N/mm以下であることが好ましい。前記粒子の300℃での重量減少率が10重量%以下であることが好ましい。前記複数の粒子が、樹脂粒子であるか、又は、コアと、前記コアの表面上に配置されたシェルとを有する有機無機ハイブリッド粒子であることが好ましく、前記有機無機ハイブリッド粒子であることがより好ましい。前記複数の粒子の表面が、金属を除く無機化合物により形成されていることが好ましい。 The average particle diameter of the plurality of particles is preferably 50 μm or more and 300 μm or less. The compressive modulus when particles were compressed 10% 2000N / mm 2 or more, it is preferable that 13000N / mm 2 or less. It is preferable that the weight reduction rate at 300 ° C. of the particles is 10% by weight or less. The plurality of particles are preferably resin particles, or organic-inorganic hybrid particles having a core and a shell disposed on the surface of the core, and more preferably the organic-inorganic hybrid particles preferable. It is preferable that the surfaces of the plurality of particles be formed of an inorganic compound excluding a metal.

前記電子部品がセンサ素子であることが好ましい。   The electronic component is preferably a sensor element.

本発明に係る電子部品装置は、セラミック材料により形成されている第1のセラミック部材と、セラミック材料により形成されている第2のセラミック部材と、接合部と、電子部品とを備え、上記接合部が、上記第1のセラミック部材の外周部と上記第2のセラミック部材の外周部とを直接又は間接に接合しており、上記接合部により接合された上記第1,第2のセラミック部材によってパッケージが形成されており、上記電子部品が、上記パッケージの内部空間内に配置されており、上記接合部が、複数の粒子とガラスとを含むので、接合信頼性及び耐熱性を高めることができる。   An electronic component device according to the present invention includes a first ceramic member formed of a ceramic material, a second ceramic member formed of a ceramic material, a bonding portion, and an electronic component, and the bonding portion Are directly or indirectly joined to the outer peripheral portion of the first ceramic member and the outer peripheral portion of the second ceramic member, and a package is formed by the first and second ceramic members joined by the joint portion. Is formed, the electronic component is disposed in the inner space of the package, and the bonding portion includes a plurality of particles and glass, so that bonding reliability and heat resistance can be enhanced.

本発明に係るセラミックパッケージ用接合材料は、セラミック材料により形成されている第1のセラミック部材と、セラミック材料により形成されている第2のセラミック部材と、接合部と、電子部品とを備え、上記接合部が、上記第1のセラミック部材の外周部と上記第2のセラミック部材の外周部とを直接又は間接に接合しており、上記接合部により接合された上記第1,第2のセラミック部材によってパッケージが形成されており、上記電子部品が、上記パッケージの内部空間内に配置されている電子部品装置において、上記接合部を形成するために用いられ、ガラス粒子とは異なる複数の粒子とガラスとを含むので、接合信頼性及び耐熱性を高めることができる。   A bonding material for a ceramic package according to the present invention includes a first ceramic member formed of a ceramic material, a second ceramic member formed of a ceramic material, a bonding portion, and an electronic component. A joint portion directly or indirectly joins an outer peripheral portion of the first ceramic member and an outer peripheral portion of the second ceramic member, and the first and second ceramic members are joined by the joint portion. In the electronic component device in which the package is formed by using the electronic component and the electronic component is disposed in the internal space of the package, a plurality of particles and glass which are used to form the bonding portion and which are different from glass particles And, the bonding reliability and heat resistance can be enhanced.

図1は、本発明の一実施形態に係る電子部品装置を模式的に示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an electronic component device according to an embodiment of the present invention. 図2は、図1に示す電子部品装置における接合部部分を拡大して示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing an enlarged bonding portion in the electronic component device shown in FIG.

以下、本発明を詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail.

図1,2を参照しつつ、本発明の具体的な実施形態を説明する。   Specific embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.

図1は、本発明の一実施形態に係る電子部品装置を模式的に示す断面図である。図2は、図1に示す電子部品装置における接合部部分(図1の破線で囲まれた部位)を拡大して示す断面図である。   FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an electronic component device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing a joint portion (a portion surrounded by a broken line in FIG. 1) in the electronic component device shown in FIG.

図1,2に示す電子部品装置1は、第1のセラミック部材2と、第2のセラミック部材3と、接合部4と、電子部品5と、リードフレーム6を備える。   The electronic component device 1 shown in FIGS. 1 and 2 includes a first ceramic member 2, a second ceramic member 3, a bonding portion 4, an electronic component 5, and a lead frame 6.

第1,第2のセラミック部材2,3はそれぞれ、セラミック材料により形成されている。第1,第2のセラミック部材2,3はそれぞれ、例えば、筐体である。第1のセラミック部材2は、例えば、基板である。第2のセラミック部材3は、例えば蓋である。第1のセラミック部材2は、外周部に、第2のセラミック部材3側(上側)に突出した凸部を有する。第1のセラミック部材2は、第2のセラミック部材3側(上側)に、電子部品5を収納するための内部空間Rを形成する凹部を有する。なお、第1のセラミック部材2は、凸部を有していなくてもよい。第2のセラミック部材3は、外周部に、第1のセラミック部材2側(下側)に突出した凸部を有する。第2のセラミック部材3は、第1のセラミック部材2側(下側)に、電子部品5を収納するための内部空間Rを形成する凹部を有する。なお、第2のセラミック部材3は、凸部を有していなくてもよい。   The first and second ceramic members 2 and 3 are each formed of a ceramic material. Each of the first and second ceramic members 2 and 3 is, for example, a housing. The first ceramic member 2 is, for example, a substrate. The second ceramic member 3 is, for example, a lid. The first ceramic member 2 has, at its outer peripheral portion, a convex portion that protrudes to the second ceramic member 3 side (upper side). The first ceramic member 2 has, on the second ceramic member 3 side (upper side), a recess that forms an internal space R for housing the electronic component 5. The first ceramic member 2 may not have a protrusion. The second ceramic member 3 has, at its outer peripheral portion, a convex portion that protrudes to the first ceramic member 2 side (lower side). The second ceramic member 3 has a recess on the first ceramic member 2 side (lower side) to form an internal space R for housing the electronic component 5. In addition, the 2nd ceramic member 3 does not need to have a convex part.

接合部4は、第1のセラミック部材2の外周部と第2のセラミック部材3の外周部とを接合している。具体的には、接合部4は、第1のセラミック部材2の外周部の凸部と、第2のセラミック部材3の外周部の凸部とを接合している。   The bonding portion 4 bonds the outer peripheral portion of the first ceramic member 2 and the outer peripheral portion of the second ceramic member 3. Specifically, the bonding portion 4 bonds the convex portion of the outer peripheral portion of the first ceramic member 2 and the convex portion of the outer peripheral portion of the second ceramic member 3.

接合部4により接合された第1,第2のセラミック部材2,3によってパッケージが形成されている。パッケージによって、内部空間Rが形成されている。接合部4は、内部空間Rを液密的及び気密的に封止している。接合部4は、封止部である。   A package is formed by the first and second ceramic members 2 and 3 joined by the joining portion 4. An internal space R is formed by the package. The joint portion 4 seals the internal space R in a fluid-tight and air-tight manner. The bonding portion 4 is a sealing portion.

電子部品5は、上記パッケージの内部空間R内に配置されている。具体的には、第1のセラミック部材2上に、電子部品5が配置されている。本実施形態では、2つの電子部品5が用いられている。   The electronic component 5 is disposed in the internal space R of the package. Specifically, the electronic component 5 is disposed on the first ceramic member 2. In the present embodiment, two electronic components 5 are used.

接合部4は、複数の粒子4Aとガラス4Bとを含む。接合部4は、ガラス粒子とは異なる複数の粒子4Aとガラス4Bとを含む接合材料を用いて形成されている。この接合材料は、セラミックパッケージ用接合材料である。   The bonding portion 4 includes a plurality of particles 4A and a glass 4B. Bonding portion 4 is formed using a bonding material including a plurality of particles 4A different from glass particles and glass 4B. This bonding material is a bonding material for ceramic packages.

接合材料は、溶剤を含んでいてもよく、樹脂を含んでいてもよい。接合部4では、ガラス粒子などのガラス4Bが溶融及び結合した後に固化している。   The bonding material may contain a solvent or may contain a resin. In the bonding portion 4, the glass 4 B such as glass particles is solidified after being melted and bonded.

電子部品としては、センサ素子、MEMS及びベアチップ等が挙げられる。上記センサ素子としては、圧力センサ素子、加速度センサ素子、CMOSセンサ素子及びCCDセンサ素子等が挙げられる。   Examples of the electronic component include a sensor element, a MEMS, and a bare chip. Examples of the sensor element include a pressure sensor element, an acceleration sensor element, a CMOS sensor element, and a CCD sensor element.

リードフレーム6は、第1のセラミック部材2の外周部と第2のセラミック部材3の外周部との間に配置されている。リードフレーム6は、パッケージの内部空間R側と外部空間側とに延びている。電子部品5の端子とリードフレーム6とがワイヤーを介して、電気的に接続されている。   The lead frame 6 is disposed between the outer peripheral portion of the first ceramic member 2 and the outer peripheral portion of the second ceramic member 3. The lead frame 6 extends to the inner space R side and the outer space side of the package. The terminal of the electronic component 5 and the lead frame 6 are electrically connected via a wire.

本実施形態では、接合部4は、第1のセラミック部材2の外周部と第2のセラミック部材3の外周部とを部分的に直接に接合しており、部分的に間接に接合している。具体的には、接合部4は、第1のセラミック部材2の外周部と第2のセラミック部材3の外周部との間のリードフレーム6がある部分において、第1のセラミック部材2の外周部と第2のセラミック部材3の外周部とをリードフレーム6を介して間接に接合している。第1のセラミック部材2の外周部と第2のセラミック部材3の外周部との間のリードフレーム6がある部分において、第1のセラミック部材2がリードフレーム6と接しており、リードフレーム6が第1のセラミック部材2と接合部4とに接しており、接合部4がリードフレーム6と第2のセラミック部材3とに接しており、第2のセラミック部材3が接合部4と接している。接合部4は、第1のセラミック部材2の外周部と第2のセラミック部材3の外周部との間のリードフレーム6がない部分において、第1のセラミック部材2の外周部と第2のセラミック部材3の外周部とを直接に接合している。第1のセラミック部材2の外周部と第2のセラミック部材3の外周部との間のリードフレーム6がない部分において、接合部4が、第1のセラミック部材2と第2のセラミック部材3とに接している。   In the present embodiment, the bonding portion 4 partially directly joins the outer peripheral portion of the first ceramic member 2 and the outer peripheral portion of the second ceramic member 3 and partially indirectly connects them. . Specifically, in the portion where the lead frame 6 is located between the outer peripheral portion of the first ceramic member 2 and the outer peripheral portion of the second ceramic member 3, the bonding portion 4 is an outer peripheral portion of the first ceramic member 2. And the outer peripheral portion of the second ceramic member 3 are indirectly joined via the lead frame 6. The first ceramic member 2 is in contact with the lead frame 6 at a portion where the lead frame 6 is between the outer peripheral portion of the first ceramic member 2 and the outer peripheral portion of the second ceramic member 3, and the lead frame 6 is The first ceramic member 2 is in contact with the bonding portion 4, the bonding portion 4 is in contact with the lead frame 6 and the second ceramic member 3, and the second ceramic member 3 is in contact with the bonding portion 4 . The bonding portion 4 is formed at the outer peripheral portion of the first ceramic member 2 and the second ceramic at a portion where there is no lead frame 6 between the outer peripheral portion of the first ceramic member 2 and the outer peripheral portion of the second ceramic member 3. The outer peripheral portion of the member 3 is directly joined. In a portion where there is no lead frame 6 between the outer peripheral portion of the first ceramic member 2 and the outer peripheral portion of the second ceramic member 3, the joint portion 4 includes the first ceramic member 2 and the second ceramic member 3 I am in contact with

第1のセラミック部材2の外周部と第2のセラミック部材3の外周部との間のリードフレーム6がある部分において、第1のセラミック部材2の外周部と第2のセラミック部材3の外周部との隙間の距離は、接合部4に含まれる複数の粒子4Aにより制御されている。   The outer peripheral portion of the first ceramic member 2 and the outer peripheral portion of the second ceramic member 3 in the portion where the lead frame 6 is between the outer peripheral portion of the first ceramic member 2 and the outer peripheral portion of the second ceramic member 3 And the distance of the gap between them is controlled by the plurality of particles 4A included in the bonding portion 4.

接合部は、第1のセラミック部材の外周部と第2のセラミック部材の外周部とを直接又は間接に接合していればよい。なお、リードフレーム以外の電気的接続方法を採用してもよい。   The bonding portion may directly or indirectly bond the outer peripheral portion of the first ceramic member and the outer peripheral portion of the second ceramic member. An electrical connection method other than the lead frame may be employed.

電子部品装置1のように、本発明に係る電子部品装置は、セラミック材料により形成されている第1のセラミック部材と、セラミック材料により形成されている第2のセラミック部材と、接合部と、電子部品とを備え、上記接合部が、上記第1のセラミック部材の外周部と上記第2のセラミック部材の外周部とを直接又は間接に接合しており、上記接合部により接合された上記第1,第2のセラミック部材によってパッケージが形成されており、上記電子部品が、上記パッケージの内部空間内に配置されており、上記接合部が、複数の粒子とガラスとを含む。   Like the electronic component device 1, the electronic component device according to the present invention includes a first ceramic member formed of a ceramic material, a second ceramic member formed of a ceramic material, a bonding portion, and an electron And the bonding portion directly or indirectly bonds the outer peripheral portion of the first ceramic member and the outer peripheral portion of the second ceramic member, and the first bonding is performed by the bonding portion. , A second ceramic member forms a package, the electronic component is disposed in the inner space of the package, and the bonding portion includes a plurality of particles and glass.

また、電子部品装置1で用いた接合材料のように、本発明に係るセラミックパッケージ用接合材料は、上記電子部品装置において、上記接合部を形成するために用いられ、ガラス粒子とは異なる複数の粒子と、ガラスとを含む。   In addition, like the bonding material used in the electronic component device 1, the bonding material for a ceramic package according to the present invention is used to form the bonding portion in the electronic component device, and a plurality of bonding materials different from glass particles are used. It contains particles and glass.

本発明に係る電子部品装置及び本発明に係るセラミックパッケージ用接合材料では、上記の構成が採用されているため、接合信頼性及び耐熱性を高めることができる。本発明では、上記接合部及び上記接合材料が複数の粒子を含むために、接合部の厚みを粒子の粒子径によって制御でき、接合信頼性を高めることができる。また、本発明では、上記接合部及び上記接合材料が、熱硬化性樹脂ではなくガラスを含むために、耐熱性を高めることができ、更に接合信頼性も高めることができる。本発明では、上記接合部及び上記接合材料が、複数の粒子を含むここと、熱硬化性樹脂ではなくガラスを含むこととは、上記電子部品装置において、接合信頼性及び耐熱性の双方を高めるために大きく寄与する。   In the electronic component device according to the present invention and the bonding material for a ceramic package according to the present invention, since the above configuration is adopted, bonding reliability and heat resistance can be enhanced. In the present invention, since the bonding portion and the bonding material include a plurality of particles, the thickness of the bonding portion can be controlled by the particle diameter of the particles, and bonding reliability can be enhanced. Further, in the present invention, since the bonding portion and the bonding material include not a thermosetting resin but glass, heat resistance can be enhanced, and bonding reliability can also be enhanced. In the present invention, the bonding portion and the bonding material containing a plurality of particles and glass not containing a thermosetting resin enhance both the bonding reliability and the heat resistance in the electronic component device according to the present invention. Make a major contribution.

上記複数の粒子の平均粒子径は、好ましくは30μm以上、より好ましくは50μm以上、更に好ましくは60μm以上、好ましくは500μm以下、より好ましくは300μm以下、更に好ましくは200μm以下である。上記複数の粒子の平均粒子径は、50μm以上かつ300μm以下であることが好ましく、50μm以上かつ200μm以下であることが特に好ましい。上記平均粒子径が上記下限以上であると、接合部の厚みが適度になり、接合信頼性がより一層高くなる。上記平均粒子径が上記上限以下であると、接合部の厚みが厚くなりすぎず、接合部の厚みが適度になる。また、接合部部分における液密性及び気密性がより一層高くなる。   The average particle diameter of the plurality of particles is preferably 30 μm or more, more preferably 50 μm or more, still more preferably 60 μm or more, preferably 500 μm or less, more preferably 300 μm or less, still more preferably 200 μm or less. The average particle diameter of the plurality of particles is preferably 50 μm or more and 300 μm or less, and particularly preferably 50 μm or more and 200 μm or less. The thickness of a junction part becomes appropriate for the said average particle diameter to be more than the said minimum, and junction reliability becomes still higher. The thickness of a junction part does not become thick too much that the said average particle diameter is below the said upper limit, and the thickness of a junction part becomes appropriate. In addition, liquid tightness and air tightness at the joint portion are further enhanced.

上記平均粒子径は、例えばコールターカウンター(ベックマンコールター社製)を用いて測定可能である。   The average particle size can be measured using, for example, Coulter Counter (manufactured by Beckman Coulter, Inc.).

上記粒子を10%圧縮したときの圧縮弾性率(10%K値)は、好ましくは2000N/mm以上、より好ましくは4000N/mm以上、好ましくは13000N/mm以下、より好ましくは12000N/mm以下である。上記複数の粒子を10%圧縮したときの圧縮弾性率が2000N/mm以上、13000N/mm以下であることが特に好ましい。上記10%K値が上記下限以上及び上記上限以下であると、接合時に粒子が適度に変形し、接合信頼性がより一層高くなる。また、上記10%K値が上記下限以上及び上記上限以下であると、粒子が接する部材の損傷が抑えられ、セラミック部材及びリードフレームの損傷も抑えられ、接合信頼性がより一層高くなる。 Compression modulus when the particles were compressed 10% (10% K value) is preferably 2000N / mm 2 or more, more preferably 4000 N / mm 2 or more, preferably 13000N / mm 2 or less, more preferably 12000N / It is 2 mm or less. It said plurality of time the particles were compressed 10% compressive elasticity modulus of 2000N / mm 2 or more, and particularly preferably 13000N / mm 2 or less. When the 10% K value is at least the lower limit and the upper limit, the particles are appropriately deformed during bonding, and the bonding reliability is further enhanced. When the 10% K value is at least the lower limit and the upper limit, damage to members in contact with particles is suppressed, damage to the ceramic members and the lead frame is also suppressed, and bonding reliability is further enhanced.

上記粒子における上記圧縮弾性率(10%K値)は、以下のようにして測定できる。   The compressive modulus (10% K value) of the particles can be measured as follows.

微小圧縮試験機を用いて、円柱(直径100μm、ダイヤモンド製)の平滑圧子端面で、25℃、圧縮速度0.3mN/秒、及び最大試験荷重20mNの条件下で粒子を圧縮する。このときの荷重値(N)及び圧縮変位(mm)を測定する。得られた測定値から、上記圧縮弾性率を下記式により求めることができる。上記微小圧縮試験機として、例えば、フィッシャー社製「フィッシャースコープH−100」等が用いられる。   Using a micro-compression tester, the particles are compressed at 25 ° C., a compression rate of 0.3 mN / s, and a maximum test load of 20 mN on the smooth indenter end face of a cylinder (diameter 100 μm, made of diamond). The load value (N) and the compression displacement (mm) at this time are measured. From the obtained measured value, the above-mentioned compressive elastic modulus can be determined by the following equation. As said micro compression tester, "Fisher scope H-100" etc. by Fisher company are used, for example.

10%K値(N/mm)=(3/21/2)・F・S−3/2・R−1/2
F:粒子が10%圧縮変形したときの荷重値(N)
S:粒子が10%圧縮変形したときの圧縮変位(mm)
R:粒子の半径(mm)
10% K value (N / mm 2 ) = (3/2 1/2 ) · F · S −3 / 2 · R −1/2
F: Load value when particles undergo 10% compression deformation (N)
S: Compressive displacement (mm) when particles are 10% compressively deformed
R: radius of particle (mm)

上記圧縮弾性率は、粒子の硬さを普遍的かつ定量的に表す。上記圧縮弾性率の使用により、粒子の硬さを定量的かつ一義的に表すことができる。   The said compressive elastic modulus expresses the hardness of particle | grains universally and quantitatively. The use of the above-mentioned compressive modulus can express the hardness of the particles quantitatively and unambiguously.

上記粒子の300℃での重量減少率は、好ましくは10重量%以下、より好ましくは8重量%以下である。電子部品装置を得る際に、上記ガラスを溶融させるために、粒子が高温に晒される。また、電子部品装置では、電子部品の稼働時の発熱等により、接合部が高温に晒されることがある。上記重量減少率が上記上限以下であると、接合時に粒子が高温に晒されても、更に電子部品装置が高温に晒されても、高い接合信頼性が維持される。上記粒子の300℃での重量減少率は、特に好ましくは1.5重量%以下である。   The weight loss of the particles at 300 ° C. is preferably 10% by weight or less, more preferably 8% by weight or less. In obtaining the electronic component device, the particles are subjected to high temperatures in order to melt the glass. In addition, in the electronic component device, the junction may be exposed to high temperature due to heat generation or the like during operation of the electronic component. Even if the particles are exposed to a high temperature at the time of bonding and the electronic component device is further exposed to a high temperature as the weight reduction rate is less than the upper limit, high bonding reliability is maintained. The weight reduction rate at 300 ° C. of the particles is particularly preferably 1.5% by weight or less.

上記300℃での重量減少率は、真空雰囲気下で、粒子を300℃で1時間放置する前後の粒子の重量から下記式により求められる。   The weight reduction rate at 300 ° C. can be obtained from the weight of the particles before and after leaving the particles at 300 ° C. for 1 hour in a vacuum atmosphere according to the following equation.

粒子の重量減少率(重量%)=(Wa−Wb)/Wa×100
Wa:300℃で1時間放置する前の粒子の重量
Wb:300℃で1時間放置した後の粒子の重量
Weight loss ratio of particles (% by weight) = (Wa−Wb) / Wa × 100
Wa: Weight of particles before leaving at 300 ° C. for 1 hour Wb: Weight of particles after leaving at 300 ° C. for 1 hour

上記複数の粒子は、樹脂粒子であるか、又は、コアと、上記コアの表面上に配置されたシェルとを有する有機無機ハイブリッド粒子であることが好ましく、上記有機無機ハイブリッド粒子であることがより好ましい。これらの好ましい粒子では、粒子が接する部材の損傷が抑えられ、セラミック部材及びリードフレームの損傷が抑えられ、接合信頼性がより一層高くなる。上記粒子が樹脂粒子又は有機無機ハイブリッド粒子であると、上記接合時に粒子が変形しやすく、粒子と粒子が接する部材との接触面積が大きくなり、接合信頼性が高くなる。特に、接合部がリードフレームに接する場合に、上記粒子が樹脂粒子又は有機無機ハイブリッド粒子であると、粒子の柔軟性に由来して、接合信頼性がより一層高くなる。   The plurality of particles is preferably a resin particle or an organic-inorganic hybrid particle having a core and a shell disposed on the surface of the core, and more preferably the organic-inorganic hybrid particle preferable. In these preferred particles, damage to the member in contact with the particle is suppressed, damage to the ceramic member and the lead frame is suppressed, and the bonding reliability is further enhanced. When the particles are resin particles or organic-inorganic hybrid particles, the particles are easily deformed during the bonding, and the contact area between the particles and the member in contact with the particles is increased, and the bonding reliability is increased. In particular, when the bonding portion contacts the lead frame, when the particles are resin particles or organic-inorganic hybrid particles, the bonding reliability is further enhanced due to the flexibility of the particles.

上記複数の粒子の表面が、金属を除く無機化合物により形成されていることが好ましい。また、上記複数の粒子は、有機無機ハイブリッド粒子であることが好ましい。これらの場合には、粒子とガラスとの親和性が高くなり、例えば粒子とガラスとの界面に気泡が含まれなくなり、接合信頼性がより一層高くなる。さらに、接合部における液密性及び気密性が高くなり、接合信頼性がより一層高くなる。また、粒子が接する部材の損傷が抑えられ、セラミック部材及びリードフレームの損傷が抑えられ、接合信頼性がより一層高くなる。   It is preferable that the surface of the plurality of particles is formed of an inorganic compound excluding a metal. The plurality of particles are preferably organic-inorganic hybrid particles. In these cases, the affinity between the particles and the glass is increased, and for example, the interface between the particles and the glass does not contain air bubbles, and the bonding reliability is further enhanced. Furthermore, the liquid tightness and airtightness at the junction are enhanced, and the junction reliability is further enhanced. In addition, damage to the member in contact with the particles is suppressed, damage to the ceramic member and the lead frame is suppressed, and the bonding reliability is further enhanced.

接合信頼性及び耐熱性を高めることによって、電子部品の信頼性が高められるので、上記電子部品は、センサ素子であることが好ましく、圧力センサ素子、加速度センサ素子、CMOSセンサ素子又はCCDセンサ素子であることがより好ましく、圧力センサ素子又は加速度センサ素子であることが更に好ましい。   Since the reliability of the electronic component can be improved by enhancing the bonding reliability and heat resistance, the above electronic component is preferably a sensor element, and is a pressure sensor element, an acceleration sensor element, a CMOS sensor element or a CCD sensor element. The pressure sensor element or the acceleration sensor element is more preferable.

上記接合部100重量%中及び上記接合材料100重量%中、上記複数の粒子の含有量は好ましくは5重量%以上、より好ましくは15重量%以上、好ましくは70重量%以下、より好ましくは60重量%以下である。上記接合部100重量%中及び上記接合材料100重量%中、上記ガラスの含有量は好ましくは20重量%以上、より好ましくは30重量%以上、好ましくは95重量%以下、より好ましくは85重量%以下、更に好ましくは80重量%以下である。上記接合部100重量%中及び上記接合材料100重量%中、上記ガラスの含有量は30重量%以上であってもよく、40重量%以上であってもよい。上記粒子の含有量が相対的に多くなり、上記ガラスの含有量が相対的に少なくなると、接合部の厚みを高精度に制御でき、接合信頼性がより一層高くなる。上記粒子の含有量が相対的に少なくなり、上記ガラスの含有量が相対的に多くなると、パッケージにおける液密性及び気密性がより一層高くなり、また耐熱性もより一層高くなる。   The content of the plurality of particles is preferably 5% by weight or more, more preferably 15% by weight or more, preferably 70% by weight or less, and more preferably 60% by weight in 100% by weight of the bonding portion and 100% by weight of the bonding material. It is at most weight percent. The content of the glass is preferably 20% by weight or more, more preferably 30% by weight or more, preferably 95% by weight or less, and more preferably 85% by weight in 100% by weight of the bonding portion and 100% by weight of the bonding material. The content is more preferably 80% by weight or less. The content of the glass may be 30% by weight or more, or 40% by weight or more in 100% by weight of the bonding portion and 100% by weight of the bonding material. When the content of the particles is relatively large and the content of the glass is relatively small, the thickness of the bonding portion can be controlled with high precision, and the bonding reliability is further enhanced. When the content of the particles is relatively small and the content of the glass is relatively large, the liquid tightness and the airtightness in the package are further enhanced, and the heat resistance is further enhanced.

以下、粒子及びガラスの他の詳細を説明する。   Hereinafter, other details of the particles and the glass will be described.

(粒子)
接合材料では、上記複数の粒子は、ガラス粒子とは異なる。上記複数の粒子は、ガラス粒子を除く粒子である。上記粒子としては、樹脂粒子、金属粒子を除く無機粒子、有機無機ハイブリッド粒子及び金属粒子等が挙げられる。上記粒子は、金属粒子を除く粒子であることが好ましく、樹脂粒子、金属粒子を除く無機粒子又は有機無機ハイブリッド粒子であることがより好ましい。上記粒子は、樹脂粒子又は有機無機ハイブリッド粒子であることが更に好ましく、樹脂粒子であってもよく、有機無機ハイブリッド粒子であってもよい。
(particle)
In the bonding material, the plurality of particles are different from the glass particles. The plurality of particles are particles excluding glass particles. Examples of the particles include resin particles, inorganic particles other than metal particles, organic-inorganic hybrid particles, metal particles and the like. The particles are preferably particles excluding metal particles, and more preferably resin particles, inorganic particles excluding metal particles, or organic-inorganic hybrid particles. The particles are more preferably resin particles or organic-inorganic hybrid particles, and may be resin particles or organic-inorganic hybrid particles.

上記樹脂粒子を形成するための樹脂として、種々の有機物が好適に用いられる。上記樹脂粒子を形成するための樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリイソブチレン、ポリブタジエン等のポリオレフィン樹脂;ポリメチルメタクリレート、ポリメチルアクリレート等のアクリル樹脂;ポリアルキレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリアミド、フェノールホルムアルデヒド樹脂、メラミンホルムアルデヒド樹脂、ベンゾグアナミンホルムアルデヒド樹脂、尿素ホルムアルデヒド樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、尿素樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、飽和ポリエステル樹脂、ポリスルホン、ポリフェニレンオキサイド、ポリアセタール、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルスルホン、及び、エチレン性不飽和基を有する種々の重合性単量体を1種もしくは2種以上重合させて得られる重合体等が挙げられる。接合材料に適した任意の圧縮時の物性を有する樹脂粒子を設計及び合成することができ、かつ粒子の硬度を好適な範囲に容易に制御できるので、上記樹脂粒子を形成するための樹脂は、エチレン性不飽和基を複数有する重合性単量体を1種又は2種以上重合させた重合体であることが好ましい。   Various organic substances are suitably used as the resin for forming the above-mentioned resin particles. Examples of the resin for forming the resin particles include polyolefin resins such as polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyisobutylene and polybutadiene; acrylic resins such as polymethyl methacrylate and polymethyl acrylate; Alkylene terephthalate, polycarbonate, polyamide, phenol formaldehyde resin, melamine formaldehyde resin, benzoguanamine formaldehyde resin, urea formaldehyde resin, phenol resin, melamine resin, melamine resin, benzoguanamine resin, urea resin, epoxy resin, unsaturated polyester resin, saturated polyester resin, polysulfone, polyphenylene Oxide, polyacetal, polyimide, polyamide imide, polyether ether Tons, polyethersulfone, and polymers such as obtained by a variety of polymerizable monomer having an ethylenically unsaturated group is polymerized with one or more thereof. Since resin particles having arbitrary compression physical properties suitable for bonding materials can be designed and synthesized, and the hardness of the particles can be easily controlled to a suitable range, the resin for forming the resin particles is It is preferable that it is a polymer obtained by polymerizing one or two or more kinds of polymerizable monomers having a plurality of ethylenic unsaturated groups.

上記樹脂粒子を、エチレン性不飽和基を有する単量体を重合させて得る場合、上記エチレン性不飽和基を有する単量体としては、非架橋性の単量体と架橋性の単量体とが挙げられる。   When the resin particle is obtained by polymerizing a monomer having an ethylenically unsaturated group, as the monomer having an ethylenically unsaturated group, a non-crosslinkable monomer and a crosslinkable monomer Can be mentioned.

上記非架橋性の単量体としては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン等のスチレン系単量体;(メタ)アクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸等のカルボキシル基含有単量体;メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、セチル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート等のアルキル(メタ)アクリレート類;2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、グリセロール(メタ)アクリレート、ポリオキシエチレン(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート等の酸素原子含有(メタ)アクリレート類;(メタ)アクリロニトリル等のニトリル含有単量体;メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、プロピルビニルエーテル等のビニルエーテル類;酢酸ビニル、酪酸ビニル、ラウリン酸ビニル、ステアリン酸ビニル等の酸ビニルエステル類;エチレン、プロピレン、イソプレン、ブタジエン等の不飽和炭化水素;トリフルオロメチル(メタ)アクリレート、ペンタフルオロエチル(メタ)アクリレート、塩化ビニル、フッ化ビニル、クロルスチレン等のハロゲン含有単量体等が挙げられる。   Examples of the non-crosslinkable monomers include styrene-based monomers such as styrene and α-methylstyrene; carboxyl-containing monomers such as (meth) acrylic acid, maleic acid and maleic anhydride; methyl ( Meta) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, cetyl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, cyclohexyl ( Alkyl (meth) acrylates such as meta) acrylate and isobornyl (meth) acrylate; oxygen such as 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, glycerol (meth) acrylate, polyoxyethylene (meth) acrylate and glycidyl (meth) acrylate (Meth) acrylates; nitrile-containing monomers such as (meth) acrylonitrile; vinyl ethers such as methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether and propyl vinyl ether; vinyl acids such as vinyl acetate, vinyl butyrate, vinyl laurate and vinyl stearate Esters; unsaturated hydrocarbons such as ethylene, propylene, isoprene and butadiene; trifluoromethyl (meth) acrylates, pentafluoroethyl (meth) acrylates, halogen-containing monomers such as vinyl chloride, vinyl fluoride and chlorostyrene, etc. Can be mentioned.

上記架橋性の単量体としては、例えば、テトラメチロールメタンテトラ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタントリ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタンジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、グリセロールトリ(メタ)アクリレート、グリセロールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)テトラメチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート等の多官能(メタ)アクリレート類;トリアリル(イソ)シアヌレート、トリアリルトリメリテート、ジビニルベンゼン、ジアリルフタレート、ジアリルアクリルアミド、ジアリルエーテル、γ−(メタ)アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、トリメトキシシリルスチレン、ビニルトリメトキシシラン等のシラン含有単量体等が挙げられる。   Examples of the crosslinkable monomer include, for example, tetramethylolmethane tetra (meth) acrylate, tetramethylolmethane tri (meth) acrylate, tetramethylolmethane di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, and dipentamer. Erythritol hexa (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, glycerol tri (meth) acrylate, glycerol di (meth) acrylate, (poly) ethylene glycol di (meth) acrylate, (poly) propylene glycol di (meth) Multifunctional (meth) acrylates such as acrylate, (poly) tetramethylene glycol di (meth) acrylate, 1,4-butanediol di (meth) acrylate; triallyl (iso) cyanurets And silane-containing monomers such as triallyl trimellitate, divinylbenzene, diallyl phthalate, diallyl acrylamide, diallyl ether, .gamma .- (meth) acryloxypropyltrimethoxysilane, trimethoxysilylstyrene, vinyltrimethoxysilane, etc. Be

上記エチレン性不飽和基を有する重合性単量体を、公知の方法により重合させることで、上記樹脂粒子を得ることができる。この方法としては、例えば、ラジカル重合開始剤の存在下で懸濁重合する方法、並びに非架橋の種粒子を用いてラジカル重合開始剤とともに単量体を膨潤させて重合する方法等が挙げられる。   The said resin particle can be obtained by polymerizing the polymerizable monomer which has the said ethylenically unsaturated group by a well-known method. Examples of this method include a method of suspension polymerization in the presence of a radical polymerization initiator, and a method of swelling and polymerizing a monomer with a radical polymerization initiator using non-crosslinked seed particles.

上記粒子が金属粒子を除く無機粒子又は有機無機ハイブリッド粒子である場合に、上記粒子を形成するための無機化合物としては、シリカ、アルミナ、チタン酸バリウム、ジルコニア及びカーボンブラック等が挙げられる。上記無機化合物は、金属ではないことが好ましい。上記シリカにより形成された粒子としては特に限定されないが、例えば、加水分解性のアルコキシシリル基を2つ以上持つケイ素化合物を加水分解して架橋重合体粒子を形成した後に、必要に応じて焼成を行うことにより得られる粒子が挙げられる。上記有機無機ハイブリッド粒子としては、例えば、架橋したアルコキシシリルポリマーとアクリル樹脂とにより形成された有機無機ハイブリッド粒子等が挙げられる。   When the particles are inorganic particles or organic-inorganic hybrid particles other than metal particles, examples of the inorganic compound for forming the particles include silica, alumina, barium titanate, zirconia and carbon black. The inorganic compound is preferably not a metal. The particles formed of the above silica are not particularly limited. For example, after forming a crosslinked polymer particle by hydrolyzing a silicon compound having two or more hydrolyzable alkoxysilyl groups, baking is carried out as necessary. The particles obtained by carrying out are mentioned. As said organic-inorganic hybrid particle | grains, the organic-inorganic hybrid particle | grains etc. which were formed, for example by bridge | crosslinking alkoxy silyl polymer and acrylic resin are mentioned.

上記有機無機ハイブリッド粒子は、コアと、該コアの表面上に配置されたシェルとを有するコアシェル型の有機無機ハイブリッド粒子であることが好ましい。上記コアが有機コアであることが好ましい。上記シェルが無機シェルであることが好ましい。上記粒子は、有機コアと上記有機コアの表面上に配置された無機シェルとを有する有機無機ハイブリッド粒子であることが好ましい。   The organic-inorganic hybrid particle is preferably a core-shell type organic-inorganic hybrid particle having a core and a shell disposed on the surface of the core. It is preferable that the said core is an organic core. It is preferable that the said shell is an inorganic shell. The particles are preferably organic-inorganic hybrid particles having an organic core and an inorganic shell disposed on the surface of the organic core.

上記有機コアを形成するための材料としては、上述した樹脂粒子を形成するための樹脂等が挙げられる。   As a material for forming the said organic core, resin etc. for forming the resin particle mentioned above are mentioned.

上記無機シェルを形成するための材料としては、上述した粒子を形成するための無機化合物が挙げられる。この無機化合物は金属ではないことが好ましい。上記無機シェルを形成するための材料は、シリカであることが好ましい。上記無機シェルは、上記コアの表面上で、金属アルコキシドをゾルゲル法によりシェル状物とした後、該シェル状物を焼成させることにより形成されていることが好ましい。上記金属アルコキシドはシランアルコキシドであることが好ましい。上記無機シェルはシランアルコキシドにより形成されていることが好ましい。   As a material for forming the said inorganic shell, the inorganic compound for forming the particle | grains mentioned above is mentioned. Preferably, the inorganic compound is not a metal. The material for forming the inorganic shell is preferably silica. The inorganic shell is preferably formed on the surface of the core by forming a metal alkoxide into a shell by a sol-gel method and then firing the shell. The metal alkoxide is preferably a silane alkoxide. The inorganic shell is preferably formed of a silane alkoxide.

上記ゾルゲル法の具体的な方法としては、コア、水やアルコール等の溶媒、界面活性剤、及びアンモニア水溶液等の触媒を含む分散液に、テトラエトキシシラン等の無機モノマーを共存させて界面ゾル反応を行う方法、並びに水やアルコール等の溶媒、及びアンモニア水溶液と共存させたテトラエトキシシラン等の無機モノマーによりゾルゲル反応を行った後、コアにゾルゲル反応物をヘテロ凝集させる方法等が挙げられる。上記ゾルゲル法において、上記金属アルコキシドを、加水分解及び重縮合させることが好ましい。   As a specific method of the above sol-gel method, an interfacial sol reaction is caused by causing an inorganic monomer such as tetraethoxysilane to coexist in a dispersion containing a core, a solvent such as water or alcohol, a surfactant, and a catalyst such as an aqueous ammonia solution. And a method of hetero-aggregating the sol-gel reaction product in the core after sol-gel reaction with a solvent such as water or alcohol and an inorganic monomer such as tetraethoxysilane coexisted with an aqueous ammonia solution. In the sol-gel method, the metal alkoxide is preferably subjected to hydrolysis and polycondensation.

上記無機シェルは、上記有機コアの表面上で、上記シランアルコキシドをゾルゲル法によりシェル状物とした後、該シェル状物を焼成させることにより形成されていることが好ましい。ゾルゲル法では、上記有機コアの表面上にシェル状物を配置することが容易である。上記焼成を行う場合に、上記有機無機ハイブリッド粒子では、焼成後に、上記有機コアは、揮発等により除去されずに、残存している。上記有機無機ハイブリッド粒子は、焼成後に、上記有機コアを有する。なお、仮に焼成後に上記有機コアが揮発等により除去されると、粒子の割れが生じやすくなる。   The inorganic shell is preferably formed on the surface of the organic core by forming the silane alkoxide into a shell by a sol-gel method and then firing the shell. In the sol-gel method, it is easy to dispose the shell on the surface of the organic core. When the baking is performed, in the organic-inorganic hybrid particles, the organic core remains without being removed by evaporation or the like after the baking. The organic-inorganic hybrid particles have the organic core after firing. In addition, if the said organic core is removed by volatilization etc. temporarily after baking, it will become easy to produce a crack of particle | grains.

上記ゾルゲル法の具体的な方法としては、有機コア、水やアルコール等の溶媒、界面活性剤、及びアンモニア水溶液等の触媒を含む分散液に、テトラエトキシシラン等の無機モノマーを共存させて界面ゾル反応を行う方法、並びに水やアルコール等の溶媒、及びアンモニア水溶液と共存させたテトラエトキシシラン等の無機モノマーによりゾルゲル反応を行った後、有機コアにゾルゲル反応物をヘテロ凝集させる方法等が挙げられる。上記ゾルゲル法において、上記シランアルコキシドは、加水分解及び重縮合することが好ましい。   As a specific method of the above sol-gel method, an interfacial sol is made to coexist an inorganic monomer such as tetraethoxysilane in a dispersion containing an organic core, a solvent such as water or alcohol, a surfactant, and a catalyst such as an aqueous ammonia solution. The method of carrying out the reaction, and the method of causing the sol-gel reaction product to hetero-aggregate on the organic core after sol-gel reaction is carried out with a solvent such as water or alcohol and an inorganic monomer such as tetraethoxysilane coexisted with an aqueous ammonia solution . In the sol-gel method, the silane alkoxide is preferably subjected to hydrolysis and polycondensation.

上記ゾルゲル法では、界面活性剤を用いることが好ましい。界面活性剤の存在下で、上記シランアルコキシドをゾルゲル法によりシェル状物にすることが好ましい。上記界面活性剤は特に限定されない。上記界面活性剤は、良好なシェル状物を形成するように適宜選択して用いられる。上記界面活性剤としては、カチオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤及びノニオン性界面活性剤等が挙げられる。なかでも、良好な無機シェルを形成できることから、カチオン性界面活性剤が好ましい。   In the sol-gel method, it is preferable to use a surfactant. It is preferable to make the above-mentioned silane alkoxide into a shell by a sol-gel method in the presence of a surfactant. The surfactant is not particularly limited. The surfactant is suitably selected and used so as to form a good shell. Examples of the surfactant include cationic surfactants, anionic surfactants, nonionic surfactants and the like. Among them, cationic surfactants are preferable because they can form a good inorganic shell.

上記カチオン性界面活性剤としては、4級アンモニウム塩及び4級ホスホニウム塩等が挙げられる。上記カチオン性界面活性剤の具体例としては、ヘキサデシルアンモニウムブロミド等が挙げられる。   Examples of the cationic surfactant include quaternary ammonium salts and quaternary phosphonium salts. Hexadecyl ammonium bromide etc. are mentioned as a specific example of the said cationic surfactant.

上記有機コアの表面上で、上記無機シェルを形成するために、上記シェル状物は焼成されることが好ましい。焼成条件により、無機シェルにおける架橋度を調整可能である。また、焼成を行うことで、粒子の緻密性が高くなり、粒子の加熱時の重量減少率が低くなる。   The shell is preferably fired to form the inorganic shell on the surface of the organic core. The degree of crosslinking in the inorganic shell can be adjusted by the firing conditions. In addition, by performing firing, the fineness of the particles is increased, and the weight reduction rate at the time of heating the particles is reduced.

上記無機シェルは、ケイ素原子を50重量%以上含むことが好ましく、この場合には、上記無機シェルは、ケイ素原子を主成分として含む無機シェルである。上記無機シェルは、炭素原子を含んでいてもよいが、炭素原子を含む場合でもケイ素原子が主成分であれば無機シェルと呼ぶ。   The inorganic shell preferably contains 50% by weight or more of silicon atoms, and in this case, the inorganic shell is an inorganic shell containing a silicon atom as a main component. The inorganic shell may contain a carbon atom, but even if it contains a carbon atom, it is called an inorganic shell if a silicon atom is the main component.

上記無機シェルは、上記有機コアの表面上で、上記シランアルコキシドをゾルゲル法によりシェル状物とした後、該シェル状物を100℃以上(焼成温度)で焼成させることにより形成されていることが好ましい。上記焼成温度はより好ましくは150℃以上、更に好ましくは200℃以上である。上記焼成温度が上記下限以上であると、無機シェルにおける架橋度がより一層適度になる。   The inorganic shell may be formed by forming the above-mentioned silane alkoxide into a shell by the sol-gel method on the surface of the above organic core and then baking the shell at a temperature of 100 ° C. or higher (baking temperature) preferable. The calcination temperature is more preferably 150 ° C. or more, and still more preferably 200 ° C. or more. The degree of crosslinking in the inorganic shell becomes even more appropriate when the firing temperature is at least the lower limit.

上記無機シェルは、上記有機コアの表面上で、上記シランアルコキシドをゾルゲル法によりシェル状物とした後、該シェル状物を上記有機コアの分解温度以下(焼成温度)で焼成させることにより形成されていることが好ましい。上記焼成温度は、上記有機コアの分解温度よりも5℃以上低い温度であることが好ましく、上記有機コアの分解温度よりも10℃以上低い温度であることがより好ましい。また、上記焼成温度は、好ましくは800℃以下、より好ましくは600℃以下、更に好ましくは500℃以下である。上記焼成温度が上記上限以下であると、上記有機コアの熱劣化及び変形を抑制できる。   The above inorganic shell is formed by forming the above-mentioned silane alkoxide into a shell by the sol-gel method on the surface of the above organic core, and firing the shell below the decomposition temperature of the above organic core (baking temperature) Is preferred. The firing temperature is preferably 5 ° C. or more lower than the decomposition temperature of the organic core, and more preferably 10 ° C. or more lower than the decomposition temperature of the organic core. Moreover, the said calcination temperature becomes like this. Preferably it is 800 degrees C or less, More preferably, it is 600 degrees C or less, More preferably, it is 500 degrees C or less. The thermal degradation and deformation of the organic core can be suppressed when the firing temperature is equal to or less than the upper limit.

良好な無機シェルを形成する観点からは、上記シランアルコキシドは、下記式(1A)で表されるシランアルコキシドであることが好ましい。   From the viewpoint of forming a favorable inorganic shell, the above-mentioned silane alkoxide is preferably a silane alkoxide represented by the following formula (1A).

Si(R1)(OR2)4−n ・・・式(1A) Si (R1) n (OR2) 4-n .. Formula (1A)

上記式(1A)中、R1はフェニル基、炭素数1〜30のアルキル基、重合性二重結合を有する炭素数1〜30の有機基又はエポキシ基を有する炭素数1〜30の有機基を表し、R2は炭素数1〜6のアルキル基を表し、nは0〜2の整数を表す。nが2であるとき、複数のR1は同一であってもよく、異なっていてもよい。複数のR2は同一であってもよく、異なっていてもよい。シェルに含まれるケイ素原子の含有量を効果的に高めるために、上記式(1A)中のnは0又は1を表すことが好ましく、0を表すことがより好ましい。シェルに含まれるケイ素原子の含有量が高いと、本発明の効果により一層優れる。   In the above formula (1A), R 1 is a phenyl group, an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, an organic group having 1 to 30 carbon atoms having a polymerizable double bond, or an organic group having 1 to 30 carbon atoms having an epoxy group R2 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and n represents an integer of 0 to 2. When n is 2, plural R 1 s may be the same or different. The plurality of R2 may be identical or different. In order to effectively increase the content of silicon atoms contained in the shell, n in the above formula (1A) preferably represents 0 or 1, and more preferably 0. When the content of silicon atoms contained in the shell is high, the effect of the present invention is further enhanced.

上記R1が炭素数1〜30のアルキル基である場合、R1の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、イソブチル基、n−ヘキシル基、シクロヘキシル基、n−オクチル基、及びn−デシル基等が挙げられる。このアルキル基の炭素数は好ましくは10以下、より好ましくは6以下である。なお、アルキル基には、シクロアルキル基が含まれる。   When R 1 is an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, specific examples of R 1 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an isobutyl group, an n-hexyl group, a cyclohexyl group, an n-octyl group, And n-decyl group. The carbon number of this alkyl group is preferably 10 or less, more preferably 6 or less. The alkyl group includes a cycloalkyl group.

上記重合性二重結合としては、炭素−炭素二重結合が挙げられる。上記R1が重合性二重結合を有する炭素数1〜30の有機基である場合に、R1の具体例としては、ビニル基、アリル基、イソプロペニル基、及び3−(メタ)アクリロキシアルキル基等が挙げられる。上記(メタ)アクリロキシアルキル基としては、(メタ)アクリロキシメチル基、(メタ)アクリロキシエチル基及び(メタ)アクリロキシプロピル基等が挙げられる。上記重合性二重結合を有する炭素数1〜30の有機基の炭素数は好ましくは2以上、好ましくは30以下、より好ましくは10以下である。上記「(メタ)アクリロキシ」は、メタクリロキシ又はアクリロキシを意味する。   Examples of the polymerizable double bond include a carbon-carbon double bond. When R1 is an organic group having 1 to 30 carbon atoms having a polymerizable double bond, specific examples of R1 include a vinyl group, an allyl group, an isopropenyl group, and a 3- (meth) acryloxyalkyl group. Etc. Examples of the (meth) acryloxyalkyl group include a (meth) acryloxymethyl group, a (meth) acryloxyethyl group and a (meth) acryloxypropyl group. The carbon number of the organic group having 1 to 30 carbon atoms having a polymerizable double bond is preferably 2 or more, preferably 30 or less, and more preferably 10 or less. The above "(meth) acryloxy" means methacryloxy or acryloxy.

上記R1がエポキシ基を有する炭素数1〜30の有機基である場合、R1の具体例としては、1,2−エポキシエチル基、1,2−エポキシプロピル基、2,3−エポキシプロピル基、3,4−エポキシブチル基、3−グリシドキシプロピル基、及び2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル基等が挙げられる。上記エポキシ基を有する炭素数1〜30の有機基の炭素数は好ましくは8以下、より好ましくは6以下である。なお、上記エポキシ基を有する炭素数1〜30の有機基は、炭素原子及び水素原子に加えて、エポキシ基に由来する酸素原子を含む基である。   When R 1 is an organic group having 1 to 30 carbon atoms having an epoxy group, specific examples of R 1 include a 1,2-epoxyethyl group, a 1,2-epoxypropyl group, and a 2,3-epoxypropyl group, Examples include 3,4-epoxybutyl group, 3-glycidoxypropyl group, and 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl group. The carbon number of the organic group having 1 to 30 carbon atoms having an epoxy group is preferably 8 or less, more preferably 6 or less. In addition to a carbon atom and a hydrogen atom, the C1-C30 organic group which has the said epoxy group is a group containing the oxygen atom originating in an epoxy group.

上記R2の具体例としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、及びイソブチル基等が挙げられる。シェルに含まれるケイ素原子の含有量を効果的に高めるために、上記R2は、メチル基又はエチル基を表すことが好ましい。   As a specific example of said R2, a methyl group, an ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, an isobutyl group etc. are mentioned. In order to effectively increase the content of silicon atoms contained in the shell, R2 preferably represents a methyl group or an ethyl group.

上記シランアルコキシドの具体例としては、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、イソプロピルトリメトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、シクロヘキシルトリメトキシシラン、n−ヘキシルトリメトキシシラン、n−オクチルトリエトキシシラン、n−デシルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、及びジイソプロピルジメトキシシラン等が挙げられる。これら以外のシランアルコキシドを用いてもよい。   Specific examples of the above silane alkoxides include tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, isopropyltrimethoxysilane, isobutyltrimethoxysilane, cyclohexyltrimethoxy Silane, n-hexyltrimethoxysilane, n-octyltriethoxysilane, n-decyltrimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, diisopropyldimethoxysilane and the like can be mentioned. You may use silane alkoxide other than these.

上記有機無機ハイブリッド粒子において、上記無機シェルの厚みは、好ましくは100nm以上、より好ましくは200nm以上、好ましくは5μm以下、より好ましくは3μm以下である。上記シェルの厚みが上記下限以上及び上記上限以下であると、接合信頼性がより一層高くなる。上記無機シェルの厚みは、粒子1個あたりの平均厚みである。ゾルゲル法の制御によって、上記シェルの厚みを制御可能である。   In the organic-inorganic hybrid particles, the thickness of the inorganic shell is preferably 100 nm or more, more preferably 200 nm or more, preferably 5 μm or less, more preferably 3 μm or less. Bonding reliability becomes it still higher that the thickness of the said shell is more than the said minimum and below the said upper limit. The thickness of the inorganic shell is an average thickness per particle. The thickness of the shell can be controlled by control of the sol-gel method.

(ガラス)
接合材料では、上記ガラスは、ガラス粒子であってもよい。上記ガラスの組成としては特に限定されず、例えば、ケイ酸塩ガラス、鉛ガラス、亜鉛ガラス、ボロンガラス、CaO−Al−SiO系無機ガラス、MgO−Al−SiO系無機ガラス、及びLiO−Al−SiO系無機ガラス等の各種ガラスが挙げられる。
(Glass)
In the bonding material, the glass may be glass particles. The composition of the glass is not particularly limited, and, for example, silicate glass, lead glass, zinc glass, boron glass, CaO-Al 2 O 3 -SiO 2 -based inorganic glass, MgO-Al 2 O 3 -SiO 2 -based Inorganic glass and various glasses such as LiO 2 -Al 2 O 3 -SiO 2 -based inorganic glass can be mentioned.

接合部の形成時に溶融及び固化させることができるので、上記ガラスは低融点ガラスであることが好ましい。上記ガラスの融点は、好ましくは200℃以上、より好ましくは250℃以上、好ましくは500℃以下、より好ましくは400℃以下である。上記ガラスの融点は、300℃以下であってもよい。上記ガラスの融点が低いほど、電子部品等の熱劣化が抑えられる。   The glass is preferably a low melting point glass because it can be melted and solidified at the time of formation of the joint. The melting point of the glass is preferably 200 ° C. or more, more preferably 250 ° C. or more, preferably 500 ° C. or less, more preferably 400 ° C. or less. The melting point of the glass may be 300 ° C. or less. As the melting point of the glass is lower, the thermal deterioration of the electronic component and the like can be suppressed.

接合時の粒子の熱変形及び熱劣化を抑える観点からは、上記ガラスの融点は、上記粒子の熱分解開始温度よりも、好ましくは低く、より好ましくは10℃以上低く、更に好ましくは50℃以上低く、特に好ましくは100℃以上低い。上記粒子の熱分解開始温度は300℃を超えていてもよく、400℃を超えていてもよく、500℃を超えていてもよい。   From the viewpoint of suppressing thermal deformation and thermal deterioration of particles at the time of bonding, the melting point of the glass is preferably lower than the thermal decomposition initiation temperature of the particles, more preferably 10 ° C. or more, further preferably 50 ° C. or more It is low, particularly preferably 100 ° C. or more. The thermal decomposition initiation temperature of the particles may exceed 300 ° C., may exceed 400 ° C., and may exceed 500 ° C.

以下、実施例及び比較例を挙げて、本発明を具体的に説明する。本発明は、以下の実施例のみに限定されない。   Hereinafter, the present invention will be specifically described by way of examples and comparative examples. The invention is not limited to the following examples.

(粒子)
(1)粒子1(有機無機ハイブリッド粒子、コア:ジビニルベンゼン樹脂粒子、シェル:シリカ、平均粒子径50μm、10%K値9000N/mm、300℃での重量減少率0重量%)
(2)粒子2(有機無機ハイブリッド粒子、コア:ジビニルベンゼン樹脂粒子、シェル:シリカ、平均粒子径300μm、10%K値5200N/mm、300℃での重量減少率0重量%)
(3)粒子3(有機無機ハイブリッド粒子、コア:ジビニルベンゼン−アクリル共重合体樹脂粒子(組成:ジビニルベンゼン80重量部、ポリテトラメチレングリコールジメタクリレート20重量部)、シェル:シリカ(厚み0.5μm)、平均粒子径50μm、10%K値4200N/mm、300℃での重量減少率2重量%)
(4)粒子4(有機無機ハイブリッド粒子、コア:アクリル樹脂粒子(組成:エチレングリコールジアクリレート95重量部、ペンタエリスリトールテトラアクリレート5重量部)、シェル:シリカ(厚み0.5μm)、平均粒子径50μm、10%K値3600N/mm、300℃での重量減少率0重量%)
(5)粒子5(有機無機ハイブリッド粒子(組成:メチルトリメトキシシラン30重量部、ビニルトリメトキシシラン 70重量部)、平均粒子径50μm、10%K値11900N/mm、300℃での重量減少率0重量%)
(6)粒子A(ジビニルベンゼン樹脂粒子、平均粒子径50μm、10%K値4500N/mm、300℃での重量減少率0重量%)
(7)粒子B(ジビニルベンゼン樹脂粒子、平均粒子径300μm、10%K値4400N/mm、300℃での重量減少率0重量%)
(8)粒子C(ジビニルベンゼン−アクリル共重合体樹脂粒子(組成:ジビニルベンゼン80重量部、ポリテトラメチレングリコールジメタクリレート20重量部)、平均粒子径50μm、10%K値3500N/mm、300℃での重量減少率2重量%)
(9)粒子D(ジビニルベンゼン−アクリル共重合体樹脂粒子(組成:ジビニルベンゼン80重量部、ポリテトラメチレングリコールジメタクリレート20重量部)、平均粒子径50μm、10%K値3300N/mm、300℃での重量減少率0重量%)
(particle)
(1) Particles 1 (organic-inorganic hybrid particles, core: divinylbenzene resin particles, shell: silica, average particle diameter 50 μm, 10% K value 9000 N / mm 2 , weight loss rate at 300 ° C. 0% by weight)
(2) Particles 2 (organic-inorganic hybrid particles, core: divinylbenzene resin particles, shell: silica, average particle diameter 300 μm, 10% K value 5200 N / mm 2 , weight loss rate at 300 ° C. 0% by weight)
(3) Particles 3 (organic-inorganic hybrid particles, core: divinylbenzene-acrylic copolymer resin particles (composition: 80 parts by weight of divinylbenzene, 20 parts by weight of polytetramethylene glycol dimethacrylate), shell: silica (thickness 0.5 μm ), Average particle diameter 50 μm, 10% K value 4200 N / mm 2 , weight reduction rate at 300 ° C. 2% by weight)
(4) Particles 4 (organic-inorganic hybrid particles, core: acrylic resin particles (composition: 95 parts by weight of ethylene glycol diacrylate, 5 parts by weight of pentaerythritol tetraacrylate), shell: silica (thickness 0.5 μm), average particle diameter 50 μm 10% K value 3600 N / mm 2 , weight loss at 300 ° C. 0% by weight)
(5) Particles 5 (organic-inorganic hybrid particles (composition: 30 parts by weight of methyltrimethoxysilane, 70 parts by weight of vinyltrimethoxysilane), average particle diameter 50 μm, 10% K value 11900 N / mm 2 , weight loss at 300 ° C. 0% by weight)
(6) Particles A (divinyl benzene resin particles, average particle diameter 50 μm, 10% K value 4500 N / mm 2 , weight reduction rate at 300 ° C. 0 weight%)
(7) Particle B (Divinyl benzene resin particles, average particle diameter 300 μm, 10% K value 4400 N / mm 2 , weight reduction rate at 300 ° C. 0% by weight)
(8) Particles C (Divinyl benzene-acrylic copolymer resin particles (Composition: 80 parts by weight of divinyl benzene, 20 parts by weight of polytetramethylene glycol dimethacrylate), average particle diameter 50 μm, 10% K value 3500 N / mm 2 , 300 2% by weight reduction rate at ° C)
(9) Particles D (Divinyl benzene-acrylic copolymer resin particles (Composition: 80 parts by weight of divinyl benzene, 20 parts by weight of polytetramethylene glycol dimethacrylate), average particle diameter 50 μm, 10% K value 3300 N / mm 2 , 300 Weight loss rate at 0 ° C 0%)

(ガラス)
ガラス1(組成:Ag−V−Te−W−P−W−Ba−O、融点264℃)
ガラス2(組成:Ag−V−Te−W−O、融点216℃)
ガラス3(組成:Ag−V−Te−O、融点208℃)
(Glass)
Glass 1 (Composition: Ag-V-Te-W-P-W-Ba-O, melting point 264 ° C.)
Glass 2 (Composition: Ag-V-Te-W-O, melting point 216 ° C.)
Glass 3 (Composition: Ag-V-Te-O, melting point 208 ° C.)

(熱硬化性樹脂材料)比較例用
熱硬化性樹脂材料1(熱硬化性樹脂(DIC社製「EXA4710」)97重量%と熱硬化剤(四国化成工業社製「2E4MZ」)3重量%との混合物)
(Thermosetting resin material) For Comparative Example Thermosetting resin material 1 (Thermosetting resin ("EXA 4710" manufactured by DIC Corporation) 97% by weight and the thermosetting agent ("2E4MZ" manufactured by Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd.) 3% by weight Mixture of

(実施例1〜5,10,11、参考例6〜9及び比較例1〜3)
(1)セラミックパッケージ用接合材料の調製
下記の表1に示す配合成分を下記の表1に示す配合量で配合して、セラミックパッケージ用接合材料を得た。
(Examples 1 to 5, 10, 11 ; Reference Examples 6 to 9 and Comparative Examples 1 to 3)
(1) Preparation of Bonding Material for Ceramic Package The compounding components shown in Table 1 below were blended in the compounding amounts shown in Table 1 below to obtain a bonding material for ceramic package.

(2)電子部品装置の作製
得られた接合材料を用いて、図1に示す電子部品装置を作製した。具体的には、接合材料を第1のセラミック部材の外周部にスクリーン印刷法によって塗布した。その後、実施例1〜5,10,11、参考例6〜9及び比較例1では、第2のセラミック部材を対向して設置し、接合部に半導体レーザーを照射して焼成し、第1のセラミック部材と第2のセラミック部材とを接合した。比較例2,3では、半導体レーザーの照射に代わり、スポットヒーターによる加熱によって第1のセラミック部材と第2のセラミック部材を接合した。
(2) Production of Electronic Component Device An electronic component device shown in FIG. 1 was produced using the obtained bonding material. Specifically, the bonding material was applied to the outer peripheral portion of the first ceramic member by screen printing. Thereafter, in Examples 1 to 5, 10, 11 and Reference Examples 6 to 9 and Comparative Example 1, the second ceramic members are disposed to face each other, and the bonding portion is irradiated with a semiconductor laser and fired. The ceramic member and the second ceramic member were joined. In Comparative Examples 2 and 3, the first ceramic member and the second ceramic member were bonded by heating with a spot heater instead of irradiation with the semiconductor laser.

(評価)
(1)接合信頼性
得られた電子部品装置において、85℃及び湿度85%の雰囲気下に100時間置き、接合部の接着強度をテンシロン万能試験機で評価した。接着強度から接合信頼性を下記の基準で判定した。
(Evaluation)
(1) Bonding reliability In the obtained electronic component device, it was placed for 100 hours in an atmosphere of 85 ° C. and a humidity of 85%, and the adhesive strength of the bonding portion was evaluated by a Tentiron universal tester. The bonding reliability was determined from the adhesive strength according to the following criteria.

[接合信頼性の判定基準]
○○:30Kgf以上
○:20Kgf以上、30kgf未満
△:10Kgf以上、20kgf未満
×:10Kgf未満
[Judgment criteria of junction reliability]
○ ○: 30 Kgf or more ○: 20 Kgf or more, less than 30 kgf Δ: 10 Kgf or more, less than 20 kgf ×: less than 10 Kgf

(2)液密性及び気密性
上記(1)の評価で得られた電子部品装置を、気密封止パッケージ内部ガス分析装置(OKIエンジニアリング社製)で評価し、パッケージ内部の水分量を測定した。水分量から、液密性及び気密性を下記の基準で判定した。
(2) Liquid tightness and airtightness The electronic component device obtained by the evaluation of the above (1) was evaluated by a hermetically sealed package internal gas analyzer (manufactured by OKI Engineering Co., Ltd.) to measure the water content inside the package. . From the water content, liquid tightness and air tightness were judged according to the following criteria.

[液密性及び気密性の判定基準]
○○:水分が0.1重量%以下
○:水分が0.1重量%を超え、0.5重量%以下
△:水分が0.5重量%を超え、1.0重量%以下
×:水分が1.0重量%を超える
[Criteria for liquid tightness and air tightness]
○ ○: water content is 0.1% by weight or less ○: water content is 0.1% by weight or more and 0.5% by weight or less Δ: water content is 0.5% by weight or more and 1.0% by weight or less ×: water Exceeds 1.0% by weight

結果を下記の表1に示す。   The results are shown in Table 1 below.

Figure 0006505391
Figure 0006505391

なお、実施例1〜5では、実施例1〜3の方が実施例4,5よりも接合信頼性に優れており、実施例1,2の方が実施例3よりも接合信頼性に優れていた。参考例6〜9では、参考例6,7の方が参考例8,9よりも接合信頼性に優れており、参考例9の方が参考例8よりも接合信頼性に優れていた。 In Examples 1 to 5, Examples 1 to 3 are superior to Examples 4 and 5 in bonding reliability, and Examples 1 and 2 are superior to Example 3 in bonding reliability. It was In the reference examples 6 to 9, the reference examples 6 and 7 were superior to the reference examples 8 and 9 in joint reliability, and the reference example 9 was superior to the reference example 8 in joint reliability.

1…電子部品装置
2…第1のセラミック部材
3…第2のセラミック部材
4…接合部
4A…粒子
4B…ガラス
5…電子部品
6…リードフレーム
R…内部空間
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electronic component apparatus 2 ... 1st ceramic member 3 ... 2nd ceramic member 4 ... Junction part 4A ... Particle 4B ... Glass 5 ... Electronic component 6 ... Lead frame R ... Internal space

Claims (14)

セラミック材料により形成されている第1のセラミック部材と、
セラミック材料により形成されている第2のセラミック部材と、
接合部と、
電子部品とを備え、
前記接合部が、前記第1のセラミック部材の外周部と前記第2のセラミック部材の外周部とを直接又は間接に接合しており、
前記接合部により接合された前記第1,第2のセラミック部材によってパッケージが形成されており、
前記電子部品が、前記パッケージの内部空間内に配置されており、
前記接合部が、複数の粒子とガラスとを含み、
前記複数の粒子が、コアと、前記コアの表面上に配置されたシェルとを有する有機無機ハイブリッド粒子である、電子部品装置。
A first ceramic member formed of a ceramic material;
A second ceramic member formed of a ceramic material;
Joints,
Equipped with electronic components,
The bonding portion directly or indirectly bonds the outer peripheral portion of the first ceramic member and the outer peripheral portion of the second ceramic member,
A package is formed by the first and second ceramic members joined by the joining portion,
The electronic component is disposed in an internal space of the package,
The joint includes a plurality of particles and glass,
Wherein the plurality of particles, core and an organic-inorganic hybrid particles having a shell that is disposed on a surface of the core, the electronic component device.
リードフレームをさらに備え、
前記リードフレームが、前記第1のセラミック部材の外周部と前記第2のセラミック部材の外周部との間に配置されており、かつ前記パッケージの内部空間側と外部空間側とに延びている、請求項1に記載の電子部品装置。
Further equipped with a lead frame,
The lead frame is disposed between an outer peripheral portion of the first ceramic member and an outer peripheral portion of the second ceramic member, and extends to the inner space side and the outer space side of the package. The electronic component device according to claim 1.
前記複数の粒子の平均粒子径が50μm以上、300μm以下である、請求項1又は2に記載の電子部品装置。   The electronic component device according to claim 1, wherein an average particle diameter of the plurality of particles is 50 μm or more and 300 μm or less. 前記粒子を10%圧縮したときの圧縮弾性率が2000N/mm以上、13000N/mm以下である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の電子部品装置。 The compressive modulus when particles were compressed 10% 2000N / mm 2 or more and 13000N / mm 2 or less, the electronic component device according to any one of claims 1 to 3. 前記粒子の300℃での重量減少率が10重量%以下である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の電子部品装置。   The electronic component device according to any one of claims 1 to 4, wherein a weight reduction rate at 300 ° C of the particles is 10% by weight or less. 前記複数の粒子の表面が、金属を除く無機化合物により形成されている、請求項1〜5のいずれか1項に記載の電子部品装置。   The electronic component device according to any one of claims 1 to 5, wherein surfaces of the plurality of particles are formed of an inorganic compound excluding a metal. 前記電子部品がセンサ素子である、請求項1〜のいずれか1項に記載の電子部品装置。 The electronic component device according to any one of claims 1 to 6 , wherein the electronic component is a sensor element. セラミック材料により形成されている第1のセラミック部材と、セラミック材料により形成されている第2のセラミック部材と、接合部と、電子部品とを備え、前記接合部が、前記第1のセラミック部材の外周部と前記第2のセラミック部材の外周部とを直接又は間接に接合しており、前記接合部により接合された前記第1,第2のセラミック部材によってパッケージが形成されており、前記電子部品が、前記パッケージの内部空間内に配置されている電子部品装置において、前記接合部を形成するために用いられ、
ガラス粒子とは異なる複数の粒子と、ガラスとを含み、前記複数の粒子が、コアと、前記コアの表面上に配置されたシェルとを有する有機無機ハイブリッド粒子である、セラミックパッケージ用接合材料。
A first ceramic member formed of a ceramic material, a second ceramic member formed of a ceramic material, a joint portion, and an electronic component, wherein the joint portion is the first ceramic member A package is formed by the first and second ceramic members joined directly or indirectly to the outer circumferential portion and the outer circumferential portion of the second ceramic member, and joined by the joint, the electronic component Is used to form the joint in an electronic component device disposed in the inner space of the package,
Includes a plurality of particles differ from the glass particles, and glass, wherein the plurality of particles, core and an organic-inorganic hybrid particles having a shell that is disposed on a surface of the core, bonding material for ceramic package .
前記電子部品装置が、リードフレームをさらに備え、前記電子部品装置において、前記リードフレームが、前記第1のセラミック部材の外周部と前記第2のセラミック部材の外周部との間に配置されており、かつ前記パッケージの内部空間側と外部空間側とに延びている、請求項に記載のセラミックパッケージ用接合材料。 The electronic component device further includes a lead frame, and in the electronic component device, the lead frame is disposed between an outer peripheral portion of the first ceramic member and an outer peripheral portion of the second ceramic member. The bonding material for a ceramic package according to claim 8 , which extends to the inner space side and the outer space side of the package. 前記複数の粒子の平均粒子径が50μm以上、300μm以下である、請求項又はに記載のセラミックパッケージ用接合材料。 The average particle diameter of the plurality of particles is 50μm or more and 300μm or less, a ceramic package bonding material according to claim 8 or 9. 前記粒子を10%圧縮したときの圧縮弾性率が2000N/mm以上、13000N/mm以下である、請求項10のいずれか1項に記載のセラミックパッケージ用接合材料。 Compression modulus when the particles were compressed 10% 2000N / mm 2 or more and 13000N / mm 2 or less, a ceramic package bonding material according to any one of claims 8-10. 前記粒子の300℃での重量減少率が10重量%以下である、請求項11のいずれか1項に記載のセラミックパッケージ用接合材料。 The bonding material for a ceramic package according to any one of claims 8 to 11 , wherein a weight reduction rate at 300 ° C of the particles is 10% by weight or less. 前記複数の粒子の表面が、金属を除く無機化合物により形成されている、請求項12のいずれか1項に記載のセラミックパッケージ用接合材料。 The bonding material for a ceramic package according to any one of claims 8 to 12 , wherein surfaces of the plurality of particles are formed of an inorganic compound excluding a metal. 前記電子部品がセンサ素子である、請求項13のいずれか1項に記載のセラミックパッケージ用接合材料。 The bonding material for a ceramic package according to any one of claims 8 to 13 , wherein the electronic component is a sensor element.
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