JPH0149653B2 - - Google Patents
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- JPH0149653B2 JPH0149653B2 JP8177085A JP8177085A JPH0149653B2 JP H0149653 B2 JPH0149653 B2 JP H0149653B2 JP 8177085 A JP8177085 A JP 8177085A JP 8177085 A JP8177085 A JP 8177085A JP H0149653 B2 JPH0149653 B2 JP H0149653B2
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C8/00—Enamels; Glazes; Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions
- C03C8/24—Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions, i.e. for use as seals between dissimilar materials, e.g. glass and metal; Glass solders
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Description
産業上の利用分野
本発明は、半導体被覆用ガラス、特に電極を含
めてP−N接合部を有するシリコンダイオードの
モールド、あるいはメサ型サイリスター、トラン
ジスタ等のパシベーシヨンガラスに関する。 従来技術 一般に、シリコンダイオードやトランジスタ等
の半導体装置においては、半導体素子の表面安定
化のために、あるいは半導体素子の外気による汚
染を防止し、その特性の変化を防ぐために、半導
体素子のP−N接合部を含む表面をガラスで被覆
することが行なわれている。 従来よりこの種の被覆ガラスとして信頼性に優
れたZnO系ガラスが多く用いられている。ZnO系
ガラスの場合、結晶の析出状態による電気特性が
左右され、微細結晶が析出するほどガラス中の可
動イオンが不動化し信頼性の高いデバイスが得ら
れる。本出願人は、以前ZnO系ガラス及び該ガラ
スに低膨張耐火物フイラー粉末を加えたガラスを
多く提案したが、これらのガラスは各々欠点を有
している。 例えば、特公昭54−7557号のZnO系ガラスに核
形成剤としてTiO2、ZrO2、ZnO、αZnO・B2O3、
2ZnO・SiO2の少なくとも1種以上を0.01〜5重
量%添加してなる被覆用ガラスは、核形成剤の添
量が少ないため低い焼成温度で緻密な結晶を充分
に析出することは困難で満足な電気特性を得るこ
とができなかつた。特に核形成剤を単独で添加す
る場合は、析出する結晶のサイズは大きくなるが
低い焼成温度で緻密な結晶を得ることが困難であ
つた。また特開昭57−56345号のZnO−B2O3−
SiO2系ガラスも核形成剤を含有しないため低い
焼成温度で緻密な結晶を析出することができなか
つた。 発明の目的 本発明は、上記の問題点を改良するために鑑み
なされたものであり、その目的とするところは、
低い焼成温度において微細結晶を安定して析出す
ると共に被覆ガラス中の電荷量が適当な量の負電
荷を有する様に制御すること(これによつて、半
導体素子に誘起される電荷は適当な量の正電荷に
なる)ができる被覆用ガラスを提供することにあ
る。 発明の構成 本発明の半導体被覆用ガラスは、重量%で、主
成分がZnO45〜75%、B2O315〜35%、SiO22〜20
%からなるガラス粉末100%に対して、フイラー
として亜鉛華粉末、ジンクボーレイト粉末、ウイ
レマイト粉末の2種以上を5%〜20%混合してな
ることを特徴とする。 本発明の半導体被覆用ガラスは、好ましくは重
量%でZnO50〜75%、B2O315〜35%、SiO23〜15
%、PbO0〜10%、Al2O30〜3%、Sb2O30〜2
%、Nb2O50〜5%、Bi2O30〜20%からなるガラ
ス粉末100%に対してフイラーとして亜鉛華粉末、
ジンクボーレイト粉末、ウイレマイト粉末の2種
以上を5〜20%混合してなることを特徴とする。 本発明の半導体被覆用ガラスは、さらに好まし
くは重量%でZnO50〜70%、B2O320〜30%、
SiO25〜15%、PbO0.5〜10%、Al2O30〜3%、
Sb2O30.1〜2%、Nb2O50.1〜5%、Bi2O30.1〜
20%からなるガラス粉末100%に対してフイラー
として亜鉛華粉末、ジンクボーレイト粉末、ウイ
レマイト粉末の2種以上を5〜20%混合してなる
ことを特徴とする。 本発明において上記の如くガラス粉末組成及び
フイラーの量を限定した理由は以下に示す通りで
ある。 ZnO含量は、45〜75重量%、好ましくは50〜75
重量%、さらに好ましくは50〜70重量%である。
45重量%より少ない場合は、熱膨張係数が大きく
なりすぎ、75重量%より多い場合は、ガラスが失
透し易くなる。 B2O3含量は、15〜35重量%、好ましくは15〜
30重量%、さらに好ましくは20〜30重量%であ
る。15重量%より少ない場合は、ガラスが失透し
易くなり、35重量%より多い場合は、均質なガラ
スが得られなくなると共に熱膨張係数が大きくな
り過ぎる。 SiO2含量は、2〜20重量%、好ましくは3〜
15重量%、さらに好ましくは5〜15重量%であ
る。2重量%より少ない場合は、ガラスが失透し
易くなり、20重量%より多い場合は、均質なガラ
スが得られなくなる。 PbO含量は0〜10重量%、好ましくは0.5〜10
重量%である。10重量%より多い場合は、封着時
にガラスが還元され易くなる。 Al2O3は、ガラスを安定化し、化学的耐久性を
向上させるが、3重量%より多い場合は、ガラス
の粘性が上がり良好な被覆が得にくくなる。 Sb2O3は、ガラスの溶解性を向上するが、2重
量%より多く添加しても然程効果に変化がない。 Nb2O5含量は、0〜5重量%、好ましくは0.1
〜5重量%である。5重量%以上になると溶解し
難く均質なガラスが得られなくなると共にシリコ
ン素子表面の正電荷が増えて逆方向洩れ電流が大
きくなる。 Bi2O3含量は、0〜20重量%、好ましくは0.1〜
20重量%である。20重量%より多い場合は、熱膨
張係数が大きくなりすぎ、且つ均質なガラスが得
にくくなる。 本発明の半導体被覆用ガラスは、上記のガラス
粉末100重量%に対して無機耐火物の添加剤、所
謂「フイラー」として亜鉛華粉末、ジンクボーレ
イト粉末、ウイレマイト粉末の2種以上を5〜20
重量%混合してなることを特徴とする。フイラー
が5重量%より少ない場合は、低い焼成温度で微
細結晶を充分に析出することができず、20重量%
より多くなる場合は、結晶粒度が大かくなると共
に流動性も損なわれる。また本発明のガラスはフ
イラーを2種以上混合することによつて結晶の種
類を多くし微細な結晶を充分に析出し、電気特性
を安定にすることを特徴とするが、フイラーを単
独で用いる場合は、低い焼成温度で緻密な結晶を
析出するのが困難となる。 本発明の半導体被覆用ガラスを製造する場合
は、通常のガラス溶融法と同じく各元素の酸化物
又はそれらを含む出発原料を所望の組成になるよ
うに調合し、混合した後白金−ロジウム合金ルツ
ボに入れ約1300℃の温度で1〜2時間溶融する。
溶融ガラスは水冷式ステンレス製ローラーの間に
注いで薄いガラスフイルム状にするが、もしくは
純水中に注いで水砕し乾燥した後、ボールミルに
て350メツシユ以下に粉砕する。 ウイレマイト粉末(Zn2SiO4)及びジンクボー
レイト(ZnO・B2O3)粉末は、次のように調製
する。 ウイレマイト粉末は、亜鉛華、シリカ粉末を
ZnOとSiO2モル比が2:1になるように調合し、
約1450℃の高温で焼成した後、得られた焼結体を
微粉砕して製造したものを使用し、ジンクボーレ
イト粉末は、亜鉛華および硼酸をZnOとB2O3の
モル比が1:1、5:2、3:2、2:1等にな
るように調合し、約900℃で焼成した後、得られ
た焼結体を微粉砕して製造したものを使用する。 尚、フイラー粒度は5μ以下が望ましく、フイ
ラーの粒度が細かいほどガラスから析出する結晶
粒の粒径が小さくなり機械的強度が増す。 実施例 以下実施例により本発明を説明する。 表1は本発明に係るガラス組成を示したもので
ある。
めてP−N接合部を有するシリコンダイオードの
モールド、あるいはメサ型サイリスター、トラン
ジスタ等のパシベーシヨンガラスに関する。 従来技術 一般に、シリコンダイオードやトランジスタ等
の半導体装置においては、半導体素子の表面安定
化のために、あるいは半導体素子の外気による汚
染を防止し、その特性の変化を防ぐために、半導
体素子のP−N接合部を含む表面をガラスで被覆
することが行なわれている。 従来よりこの種の被覆ガラスとして信頼性に優
れたZnO系ガラスが多く用いられている。ZnO系
ガラスの場合、結晶の析出状態による電気特性が
左右され、微細結晶が析出するほどガラス中の可
動イオンが不動化し信頼性の高いデバイスが得ら
れる。本出願人は、以前ZnO系ガラス及び該ガラ
スに低膨張耐火物フイラー粉末を加えたガラスを
多く提案したが、これらのガラスは各々欠点を有
している。 例えば、特公昭54−7557号のZnO系ガラスに核
形成剤としてTiO2、ZrO2、ZnO、αZnO・B2O3、
2ZnO・SiO2の少なくとも1種以上を0.01〜5重
量%添加してなる被覆用ガラスは、核形成剤の添
量が少ないため低い焼成温度で緻密な結晶を充分
に析出することは困難で満足な電気特性を得るこ
とができなかつた。特に核形成剤を単独で添加す
る場合は、析出する結晶のサイズは大きくなるが
低い焼成温度で緻密な結晶を得ることが困難であ
つた。また特開昭57−56345号のZnO−B2O3−
SiO2系ガラスも核形成剤を含有しないため低い
焼成温度で緻密な結晶を析出することができなか
つた。 発明の目的 本発明は、上記の問題点を改良するために鑑み
なされたものであり、その目的とするところは、
低い焼成温度において微細結晶を安定して析出す
ると共に被覆ガラス中の電荷量が適当な量の負電
荷を有する様に制御すること(これによつて、半
導体素子に誘起される電荷は適当な量の正電荷に
なる)ができる被覆用ガラスを提供することにあ
る。 発明の構成 本発明の半導体被覆用ガラスは、重量%で、主
成分がZnO45〜75%、B2O315〜35%、SiO22〜20
%からなるガラス粉末100%に対して、フイラー
として亜鉛華粉末、ジンクボーレイト粉末、ウイ
レマイト粉末の2種以上を5%〜20%混合してな
ることを特徴とする。 本発明の半導体被覆用ガラスは、好ましくは重
量%でZnO50〜75%、B2O315〜35%、SiO23〜15
%、PbO0〜10%、Al2O30〜3%、Sb2O30〜2
%、Nb2O50〜5%、Bi2O30〜20%からなるガラ
ス粉末100%に対してフイラーとして亜鉛華粉末、
ジンクボーレイト粉末、ウイレマイト粉末の2種
以上を5〜20%混合してなることを特徴とする。 本発明の半導体被覆用ガラスは、さらに好まし
くは重量%でZnO50〜70%、B2O320〜30%、
SiO25〜15%、PbO0.5〜10%、Al2O30〜3%、
Sb2O30.1〜2%、Nb2O50.1〜5%、Bi2O30.1〜
20%からなるガラス粉末100%に対してフイラー
として亜鉛華粉末、ジンクボーレイト粉末、ウイ
レマイト粉末の2種以上を5〜20%混合してなる
ことを特徴とする。 本発明において上記の如くガラス粉末組成及び
フイラーの量を限定した理由は以下に示す通りで
ある。 ZnO含量は、45〜75重量%、好ましくは50〜75
重量%、さらに好ましくは50〜70重量%である。
45重量%より少ない場合は、熱膨張係数が大きく
なりすぎ、75重量%より多い場合は、ガラスが失
透し易くなる。 B2O3含量は、15〜35重量%、好ましくは15〜
30重量%、さらに好ましくは20〜30重量%であ
る。15重量%より少ない場合は、ガラスが失透し
易くなり、35重量%より多い場合は、均質なガラ
スが得られなくなると共に熱膨張係数が大きくな
り過ぎる。 SiO2含量は、2〜20重量%、好ましくは3〜
15重量%、さらに好ましくは5〜15重量%であ
る。2重量%より少ない場合は、ガラスが失透し
易くなり、20重量%より多い場合は、均質なガラ
スが得られなくなる。 PbO含量は0〜10重量%、好ましくは0.5〜10
重量%である。10重量%より多い場合は、封着時
にガラスが還元され易くなる。 Al2O3は、ガラスを安定化し、化学的耐久性を
向上させるが、3重量%より多い場合は、ガラス
の粘性が上がり良好な被覆が得にくくなる。 Sb2O3は、ガラスの溶解性を向上するが、2重
量%より多く添加しても然程効果に変化がない。 Nb2O5含量は、0〜5重量%、好ましくは0.1
〜5重量%である。5重量%以上になると溶解し
難く均質なガラスが得られなくなると共にシリコ
ン素子表面の正電荷が増えて逆方向洩れ電流が大
きくなる。 Bi2O3含量は、0〜20重量%、好ましくは0.1〜
20重量%である。20重量%より多い場合は、熱膨
張係数が大きくなりすぎ、且つ均質なガラスが得
にくくなる。 本発明の半導体被覆用ガラスは、上記のガラス
粉末100重量%に対して無機耐火物の添加剤、所
謂「フイラー」として亜鉛華粉末、ジンクボーレ
イト粉末、ウイレマイト粉末の2種以上を5〜20
重量%混合してなることを特徴とする。フイラー
が5重量%より少ない場合は、低い焼成温度で微
細結晶を充分に析出することができず、20重量%
より多くなる場合は、結晶粒度が大かくなると共
に流動性も損なわれる。また本発明のガラスはフ
イラーを2種以上混合することによつて結晶の種
類を多くし微細な結晶を充分に析出し、電気特性
を安定にすることを特徴とするが、フイラーを単
独で用いる場合は、低い焼成温度で緻密な結晶を
析出するのが困難となる。 本発明の半導体被覆用ガラスを製造する場合
は、通常のガラス溶融法と同じく各元素の酸化物
又はそれらを含む出発原料を所望の組成になるよ
うに調合し、混合した後白金−ロジウム合金ルツ
ボに入れ約1300℃の温度で1〜2時間溶融する。
溶融ガラスは水冷式ステンレス製ローラーの間に
注いで薄いガラスフイルム状にするが、もしくは
純水中に注いで水砕し乾燥した後、ボールミルに
て350メツシユ以下に粉砕する。 ウイレマイト粉末(Zn2SiO4)及びジンクボー
レイト(ZnO・B2O3)粉末は、次のように調製
する。 ウイレマイト粉末は、亜鉛華、シリカ粉末を
ZnOとSiO2モル比が2:1になるように調合し、
約1450℃の高温で焼成した後、得られた焼結体を
微粉砕して製造したものを使用し、ジンクボーレ
イト粉末は、亜鉛華および硼酸をZnOとB2O3の
モル比が1:1、5:2、3:2、2:1等にな
るように調合し、約900℃で焼成した後、得られ
た焼結体を微粉砕して製造したものを使用する。 尚、フイラー粒度は5μ以下が望ましく、フイ
ラーの粒度が細かいほどガラスから析出する結晶
粒の粒径が小さくなり機械的強度が増す。 実施例 以下実施例により本発明を説明する。 表1は本発明に係るガラス組成を示したもので
ある。
【表】
表2は、表1の試料No.1、6、7のガラス組成
にフイラーを添加したガラス並びにその焼成温
度、結晶析出状態、表面電荷密度を示したもので
ある。
にフイラーを添加したガラス並びにその焼成温
度、結晶析出状態、表面電荷密度を示したもので
ある。
【表】
【表】
表2から明らかなようにフイラーを5重量%以
上添加したガラスは、5重量%以下のガラスに比
べ680℃以下の低温度域においても結晶析出状態
が良く即ち微細結晶が多量析出し、デバイスに適
用した時も、良好な電気特性を示した。またフイ
ラーの種類及び組合せを変えることにより、表面
電荷密度を+2から+9まで大きく変化させるこ
とが可能で、デバイスの要求耐圧に応じてガラス
を選択することができる。 発明の効果 以上の如く本発明の半導体被覆用ガラスは、低
い焼成温度において微細結晶を安定して析出する
と共に被覆ガラス中の電荷量が適当な量の負電荷
を有する様に制御することができるものであり、
特に低圧用モールド用ガラスとして好適である。
上添加したガラスは、5重量%以下のガラスに比
べ680℃以下の低温度域においても結晶析出状態
が良く即ち微細結晶が多量析出し、デバイスに適
用した時も、良好な電気特性を示した。またフイ
ラーの種類及び組合せを変えることにより、表面
電荷密度を+2から+9まで大きく変化させるこ
とが可能で、デバイスの要求耐圧に応じてガラス
を選択することができる。 発明の効果 以上の如く本発明の半導体被覆用ガラスは、低
い焼成温度において微細結晶を安定して析出する
と共に被覆ガラス中の電荷量が適当な量の負電荷
を有する様に制御することができるものであり、
特に低圧用モールド用ガラスとして好適である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 重量%で、主成分がZnO45〜75%、B2O315
〜35%、SiO22〜20%からなるガラス粉末100%
に対して、フイラーとして亜鉛華粉末、ジンクボ
ーレイト粉末、ウイレマイト粉末の2種以上を5
〜20%混合してなる半導体被覆用ガラス。 2 重量%で、ZnO50〜75%、B2O315〜30%、
SiO23〜15%、PbO0〜10%、Al2O30〜3%、
Sb2O30〜2%、Nb2O50〜5%、Bi2O30〜20%か
らなるガラス粉末100%に対して、フイラーとし
て亜鉛華粉末、ジンクボーレイト粉末、ウイレマ
イト粉末の2種以上を5〜20%混合してなる半導
体被覆用ガラス。 3 重量%で、ZnO50〜70%、B2O320〜30%、
SiO25〜15%、PbO0.5〜10%、Al2O30〜3%、
Sb2O30.1〜2%、Nb2O50.1〜5%、Bi2O30.1〜
20%からなるガラス粉末100%に対してフイラー
として亜鉛華粉末、ジンクボーレイト粉末、ウイ
レマイト粉末の2種以上を5〜20%混合してなる
半導体被覆用ガラス。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8177085A JPS61242928A (ja) | 1985-04-17 | 1985-04-17 | 半導体被覆用ガラス |
Applications Claiming Priority (1)
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JP8177085A JPS61242928A (ja) | 1985-04-17 | 1985-04-17 | 半導体被覆用ガラス |
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JPS61242928A JPS61242928A (ja) | 1986-10-29 |
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ID=13755699
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP8177085A Granted JPS61242928A (ja) | 1985-04-17 | 1985-04-17 | 半導体被覆用ガラス |
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KR100649634B1 (ko) | 2005-02-22 | 2006-11-27 | 삼성전기주식회사 | 칩수동소자의 표면보호막용 글라스 프릿트와 이로부터 얻어지는 칩수동소자 |
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1985
- 1985-04-17 JP JP8177085A patent/JPS61242928A/ja active Granted
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