JPH02229738A - 低融点封着用組成物 - Google Patents
低融点封着用組成物Info
- Publication number
- JPH02229738A JPH02229738A JP5092489A JP5092489A JPH02229738A JP H02229738 A JPH02229738 A JP H02229738A JP 5092489 A JP5092489 A JP 5092489A JP 5092489 A JP5092489 A JP 5092489A JP H02229738 A JPH02229738 A JP H02229738A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- powder
- low
- ceramic powder
- melting point
- pbo
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000002844 melting Methods 0.000 title claims description 23
- 230000008018 melting Effects 0.000 title claims description 20
- 238000007789 sealing Methods 0.000 title claims description 19
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims description 17
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 73
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims abstract description 45
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 36
- NKZSPGSOXYXWQA-UHFFFAOYSA-N dioxido(oxo)titanium;lead(2+) Chemical compound [Pb+2].[O-][Ti]([O-])=O NKZSPGSOXYXWQA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 claims description 6
- 229910052845 zircon Inorganic materials 0.000 claims description 5
- GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N zirconium(iv) silicate Chemical compound [Zr+4].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052844 willemite Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052878 cordierite Inorganic materials 0.000 claims description 2
- JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N dimagnesium dioxido-bis[(1-oxido-3-oxo-2,4,6,8,9-pentaoxa-1,3-disila-5,7-dialuminabicyclo[3.3.1]nonan-7-yl)oxy]silane Chemical compound [Mg++].[Mg++].[O-][Si]([O-])(O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2)O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2 JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910000174 eucryptite Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 101100296545 Caenorhabditis elegans pbo-6 gene Proteins 0.000 claims 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 14
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 7
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 abstract description 7
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- GNTDGMZSJNCJKK-UHFFFAOYSA-N divanadium pentaoxide Chemical compound O=[V](=O)O[V](=O)=O GNTDGMZSJNCJKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 abstract description 4
- WMWLMWRWZQELOS-UHFFFAOYSA-N bismuth(iii) oxide Chemical compound O=[Bi]O[Bi]=O WMWLMWRWZQELOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000003566 sealing material Substances 0.000 description 8
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 7
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 6
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N zinc oxide Inorganic materials [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 4
- 230000005260 alpha ray Effects 0.000 description 3
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 3
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 3
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 3
- 235000014692 zinc oxide Nutrition 0.000 description 3
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 2
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N SnO2 Inorganic materials O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N manganese dioxide Chemical compound O=[Mn]=O NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 2
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229910000416 bismuth oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- TYIXMATWDRGMPF-UHFFFAOYSA-N dibismuth;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Bi+3].[Bi+3] TYIXMATWDRGMPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FPHIOHCCQGUGKU-UHFFFAOYSA-L difluorolead Chemical compound F[Pb]F FPHIOHCCQGUGKU-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XGZVUEUWXADBQD-UHFFFAOYSA-L lithium carbonate Chemical compound [Li+].[Li+].[O-]C([O-])=O XGZVUEUWXADBQD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910052808 lithium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 229910052863 mullite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000005304 optical glass Substances 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NDLPOXTZKUMGOV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoferriooxy)iron hydrate Chemical compound O.O=[Fe]O[Fe]=O NDLPOXTZKUMGOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CMOAHYOGLLEOGO-UHFFFAOYSA-N oxozirconium;dihydrochloride Chemical compound Cl.Cl.[Zr]=O CMOAHYOGLLEOGO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 239000000565 sealant Substances 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- LLZRNZOLAXHGLL-UHFFFAOYSA-J titanic acid Chemical compound O[Ti](O)(O)O LLZRNZOLAXHGLL-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
Landscapes
- Glass Compositions (AREA)
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、低融点封着用組成物に関し、より具体的には
窒化アルミニウム、窒化珪素、炭化珪素、ムライト等の
低膨張のセラミックからなるICパ・7ケージを気密封
着するのに好適な低融点封着用組成物に関するものであ
る。
窒化アルミニウム、窒化珪素、炭化珪素、ムライト等の
低膨張のセラミックからなるICパ・7ケージを気密封
着するのに好適な低融点封着用組成物に関するものであ
る。
[従来技術とその問題点]
窒化アルミニウム等の低膨張セラミックからなるICパ
ッケージを気密封着するのに用いられる封着材に要求さ
れる主な特性としては、低膨張セラミックの熱膨張係数
(30〜50X 10−7/’C )に近似した熱膨張
係数を有すること、封着後に衝撃を受けた際にクラック
等が生じないように機械的強度が高いこと、パッケージ
内に搭載するIC素子を保護するためにできるだけ低温
で封着できること等が掲げられる. 従来よりICパッケージの封着用として、PbO−B2
O,系あるいはPbO−B203−SiO2系ガラス粉
末が用いられているが、機械的強度、熱膨張係数におい
て不十分な点があるため、近年これらのガラスに各種の
低膨張フィラー粉末を加えた封着材が数多く提案されて
いる. 先記したように低膨張セラミックパッケージの封着材に
は、熱膨張係数が低膨張セラミックのそれに近似してい
ることが要求され、一般に低膨張フィラーの粒径を大き
くしたり、添加量を多くすることによって封着材の熱膨
張係数を低くすることが可能であるが、一方低膨張フイ
ラーの粒径を大きくしたり、添加量を多くすると封着材
の流動性が悪くなり、低温で封着できなくなるという問
題が生じる. [発明の目的コ 本発明は上記事情に鑑みなされたもので、熱膨張係数が
低膨張セラミックのそれに近似しており、機械的強度が
高く、また低温、具体的には450℃以下で封着可能で
あり、さらにICパッケージ封着材に要求されるその他
の特性、すなわちICバッゲージの封着材には、信号電
流がリークしないように絶縁抵抗が高いこと、!C素子
にα線が照射されるとソフトエラーが発生するのでα線
を放出する物質を極力含まないこと、封着後のリード線
錫メッキ工程でガラスに錫が付着するとリード線同士が
電気的につながるため、錫付着のないこと、すなわちメ
ッキブリッジを起こさないこと等の特性も満足する低融
点封着用組成物を提供することを目的とするものである
. [発明の楕成] 本発明は低融点ガラス粉末の組成と低膨張フィラーの種
類及びそれらの混合割合を限定することによって上記目
的を達成したものであり、すなわち本発明の低融点封着
用組成物は、屈伏点が350?以下、熱膨張係数,が1
30X 10−7/’C以下の非晶質のPbO−Bz0
3系低融点ガラス粉末とチタン酸鉛系セラミック粉末と
低膨張性セラミック粉末とから成り、これらの割合が重
量比で PbO−B2O3系低融点ガラス粉末 45〜80%
チタン酸鉛系セラミック粉末 3〜53%低膨張性
セラミック粉末 i〜45%の範囲にあり、上
記非晶質のPbO−Bz03系低融点ガラス粉末は、重
量比でPbO 78.0〜87.0%、11.0, 1
0〜15.0%、Zn0 0.5 〜3.0%、IIi
z031.0 〜4.0%、v2o, o.t 〜1.
5%、SiO2 0〜1.0 %、AI20.0〜2.
0%から成る. 本発明におけるPbO−8■03系低融点ガラス粉末、
チタン酸鉛系セラミック粉末、低膨張性セラミック粉末
の混合比を上記のように限定したのは以下の理由による
. すなわち低融点ガラス粉末が45%より少ない場合は封
着用組成物の流動性が悪くなり、450℃以下で封着で
きなくなる.80%より多い場合は熱膨張係数が大きく
なりすぎて耐熱衝撃強度が小さくなる. 本発明で用いるチタン酸鉛系セラミック粉末は、PbT
iOs結晶中にFe203 , 103またはCaOを
固溶したものであり、重量比でPbO 60.0〜75
.0%、Ti0210.0 〜35.0%、Fe203
1)−10.0%、10, 0 〜12.0%、C
a0 11−10%、Fe203 + 103 +
Ca0 1.0〜 20.0%から成るもので、各成
分の含有量を上記範囲にすると通常のチタン酸粉末より
も熱膨張係数を下げる効果が大きくなる.しかしながら
チタン酸鉛系セラミック粉末が3%より少ない場合はこ
の効果が得られず、53%より多い場合はガラスの流動
性が悪くなり低温で封着できなくなる.また本発明で用
いる低膨張性セラミック粉末は、ウイレマイト系セラミ
ック粉末、β−ユークリブタイト粉末、コーディエライ
ト粉末、ジルコン系セラミック粉末、スズ固溶体粉末の
1者あるいは2者以上である.しかしながら低膨張性セ
ラミック粉末が1%より少ない場合は、高い機械的強度
が得られず、45%より多い場合はチタン酸鉛系セラミ
ック粉末の添加量が制限されるため熱膨張係?が充分下
がらなくなる。
ッケージを気密封着するのに用いられる封着材に要求さ
れる主な特性としては、低膨張セラミックの熱膨張係数
(30〜50X 10−7/’C )に近似した熱膨張
係数を有すること、封着後に衝撃を受けた際にクラック
等が生じないように機械的強度が高いこと、パッケージ
内に搭載するIC素子を保護するためにできるだけ低温
で封着できること等が掲げられる. 従来よりICパッケージの封着用として、PbO−B2
O,系あるいはPbO−B203−SiO2系ガラス粉
末が用いられているが、機械的強度、熱膨張係数におい
て不十分な点があるため、近年これらのガラスに各種の
低膨張フィラー粉末を加えた封着材が数多く提案されて
いる. 先記したように低膨張セラミックパッケージの封着材に
は、熱膨張係数が低膨張セラミックのそれに近似してい
ることが要求され、一般に低膨張フィラーの粒径を大き
くしたり、添加量を多くすることによって封着材の熱膨
張係数を低くすることが可能であるが、一方低膨張フイ
ラーの粒径を大きくしたり、添加量を多くすると封着材
の流動性が悪くなり、低温で封着できなくなるという問
題が生じる. [発明の目的コ 本発明は上記事情に鑑みなされたもので、熱膨張係数が
低膨張セラミックのそれに近似しており、機械的強度が
高く、また低温、具体的には450℃以下で封着可能で
あり、さらにICパッケージ封着材に要求されるその他
の特性、すなわちICバッゲージの封着材には、信号電
流がリークしないように絶縁抵抗が高いこと、!C素子
にα線が照射されるとソフトエラーが発生するのでα線
を放出する物質を極力含まないこと、封着後のリード線
錫メッキ工程でガラスに錫が付着するとリード線同士が
電気的につながるため、錫付着のないこと、すなわちメ
ッキブリッジを起こさないこと等の特性も満足する低融
点封着用組成物を提供することを目的とするものである
. [発明の楕成] 本発明は低融点ガラス粉末の組成と低膨張フィラーの種
類及びそれらの混合割合を限定することによって上記目
的を達成したものであり、すなわち本発明の低融点封着
用組成物は、屈伏点が350?以下、熱膨張係数,が1
30X 10−7/’C以下の非晶質のPbO−Bz0
3系低融点ガラス粉末とチタン酸鉛系セラミック粉末と
低膨張性セラミック粉末とから成り、これらの割合が重
量比で PbO−B2O3系低融点ガラス粉末 45〜80%
チタン酸鉛系セラミック粉末 3〜53%低膨張性
セラミック粉末 i〜45%の範囲にあり、上
記非晶質のPbO−Bz03系低融点ガラス粉末は、重
量比でPbO 78.0〜87.0%、11.0, 1
0〜15.0%、Zn0 0.5 〜3.0%、IIi
z031.0 〜4.0%、v2o, o.t 〜1.
5%、SiO2 0〜1.0 %、AI20.0〜2.
0%から成る. 本発明におけるPbO−8■03系低融点ガラス粉末、
チタン酸鉛系セラミック粉末、低膨張性セラミック粉末
の混合比を上記のように限定したのは以下の理由による
. すなわち低融点ガラス粉末が45%より少ない場合は封
着用組成物の流動性が悪くなり、450℃以下で封着で
きなくなる.80%より多い場合は熱膨張係数が大きく
なりすぎて耐熱衝撃強度が小さくなる. 本発明で用いるチタン酸鉛系セラミック粉末は、PbT
iOs結晶中にFe203 , 103またはCaOを
固溶したものであり、重量比でPbO 60.0〜75
.0%、Ti0210.0 〜35.0%、Fe203
1)−10.0%、10, 0 〜12.0%、C
a0 11−10%、Fe203 + 103 +
Ca0 1.0〜 20.0%から成るもので、各成
分の含有量を上記範囲にすると通常のチタン酸粉末より
も熱膨張係数を下げる効果が大きくなる.しかしながら
チタン酸鉛系セラミック粉末が3%より少ない場合はこ
の効果が得られず、53%より多い場合はガラスの流動
性が悪くなり低温で封着できなくなる.また本発明で用
いる低膨張性セラミック粉末は、ウイレマイト系セラミ
ック粉末、β−ユークリブタイト粉末、コーディエライ
ト粉末、ジルコン系セラミック粉末、スズ固溶体粉末の
1者あるいは2者以上である.しかしながら低膨張性セ
ラミック粉末が1%より少ない場合は、高い機械的強度
が得られず、45%より多い場合はチタン酸鉛系セラミ
ック粉末の添加量が制限されるため熱膨張係?が充分下
がらなくなる。
次に本発明で用いるPbO−BzOs系低融点ガラス粉
末の各組成を上記のように限定した理由を示す。
末の各組成を上記のように限定した理由を示す。
PbOが78.0%より少ない場合はガラスの粘性が大
きくなりすぎ、87.0%より多い場合はガラスが失透
しやすくなる。
きくなりすぎ、87.0%より多い場合はガラスが失透
しやすくなる。
B203が8.0%より少ない場合はガラスが失透しや
すくなり、15.0%より多い場合はガラスの粘性が大
きくなりすぎる. Zooが0.5%より少ない場合はガラスが失透しやす
くなり、3.0%より多い場合はガラスの粘性が大きく
なりすぎる。
すくなり、15.0%より多い場合はガラスの粘性が大
きくなりすぎる. Zooが0.5%より少ない場合はガラスが失透しやす
くなり、3.0%より多い場合はガラスの粘性が大きく
なりすぎる。
Bi20gが1,0%より少ない場合はガラスが失透し
やすくなり、4.0%より多い場合はガラスの粘性が大
きくなりすぎる. v205はガラスを安定化させるのに効果があるが、0
.1%より少ない場合はその効果が得られず、1.5%
より多い場合はガラスが失透しやすくなる。
やすくなり、4.0%より多い場合はガラスの粘性が大
きくなりすぎる. v205はガラスを安定化させるのに効果があるが、0
.1%より少ない場合はその効果が得られず、1.5%
より多い場合はガラスが失透しやすくなる。
SiO■及びA1■03はガラスを安定化させるのに効
果があるが、SiO■が1.0%、AI203が2.0
%より?い場合は粘性が大きくなりすぎる。
果があるが、SiO■が1.0%、AI203が2.0
%より?い場合は粘性が大きくなりすぎる。
尚、本発明の低融点ガラス粉末には上記したpbO、B
203、ZnO , Bi203 、V205、SiO
2、AI20,以外にもPbF2、Snu■、BaO
, Te02等他成分を3.0%まで含有させることが
可能である。
203、ZnO , Bi203 、V205、SiO
2、AI20,以外にもPbF2、Snu■、BaO
, Te02等他成分を3.0%まで含有させることが
可能である。
[実施例]
以下本発明を実施例に基づいて説明する.第1表のガラ
スA−Dは本発明に用いる非晶質のPbO−B2Os系
低融点ガラス粉末の実施例である。
スA−Dは本発明に用いる非晶質のPbO−B2Os系
低融点ガラス粉末の実施例である。
以下余白
第1表に示した低融点ガラス粉末は光明丹、硼酸、亜鉛
華、酸化ビスマス、五酸化バナジウム、珪石粉、水酸化
アルミニウム、フッ化釣を第1表に示す組成になるよう
に調合、混合し、白金ルツボに入れて電気炉で約900
℃、30分間溶融した後、薄板状に成型し、アルミナボ
ールミルで粉砕し150メッシュのステンレス篩を通過
させたものを用いた。
華、酸化ビスマス、五酸化バナジウム、珪石粉、水酸化
アルミニウム、フッ化釣を第1表に示す組成になるよう
に調合、混合し、白金ルツボに入れて電気炉で約900
℃、30分間溶融した後、薄板状に成型し、アルミナボ
ールミルで粉砕し150メッシュのステンレス篩を通過
させたものを用いた。
各ガラスとも屈伏点が315℃以下であるため良好な封
着特性を有しており、また熱膨張係数がl22XIO−
”/”C以下であるなめ封着材としての熱膨張係数を低
下させることが容易である.第2表は上記のようにして
得た低融点ガラス粉末にチタン酸鉛系セラミック粉末及
び低膨張性セラミック粉末としてウイレマイト系セラミ
ック粉末、β−ユークリブタイト粉末、ジルコン系セラ
ミック粉末あるいはスズ固溶体粉末を混合した実施例を
示すものである. 以 下 余 白 ?Fに第2表に示したチタン酸鉛系セラミック粉末及び
各低膨張性セラミック粉末について以下に説明する。
着特性を有しており、また熱膨張係数がl22XIO−
”/”C以下であるなめ封着材としての熱膨張係数を低
下させることが容易である.第2表は上記のようにして
得た低融点ガラス粉末にチタン酸鉛系セラミック粉末及
び低膨張性セラミック粉末としてウイレマイト系セラミ
ック粉末、β−ユークリブタイト粉末、ジルコン系セラ
ミック粉末あるいはスズ固溶体粉末を混合した実施例を
示すものである. 以 下 余 白 ?Fに第2表に示したチタン酸鉛系セラミック粉末及び
各低膨張性セラミック粉末について以下に説明する。
まず、本発明で用いるチタン酸鉛系セラミック粉末は、
先記したようにPbTiOq結晶中にFe203、W0
3またはCaOを固溶したものであり、本実施例では次
のように作製した。リサージ、酸化チタン、炭酸カルシ
ウムをPbO 70%、Ti02 20%、CaO
10%の組成になるように調合し、混合後、1100℃
で5時間焼成し、次いでこの焼成物を粉砕後350メッ
シュのステンレス篩を通過させて平均粒径が約5μの粉
末状にした。
先記したようにPbTiOq結晶中にFe203、W0
3またはCaOを固溶したものであり、本実施例では次
のように作製した。リサージ、酸化チタン、炭酸カルシ
ウムをPbO 70%、Ti02 20%、CaO
10%の組成になるように調合し、混合後、1100℃
で5時間焼成し、次いでこの焼成物を粉砕後350メッ
シュのステンレス篩を通過させて平均粒径が約5μの粉
末状にした。
ウイレマイト系セラミック粉末は、亜鉛華、光学石粉、
酸化アルミニウムを重量比でZr02 70.0%、
SiO2 25.0%、^1203 5.0%の組
成になるように調合し、混合後、1440℃で15時間
焼成し、次いでアルミナボールミルで粉砕し、250メ
ッシュ゛のステンレス篩を通過させたものを用いた。
酸化アルミニウムを重量比でZr02 70.0%、
SiO2 25.0%、^1203 5.0%の組
成になるように調合し、混合後、1440℃で15時間
焼成し、次いでアルミナボールミルで粉砕し、250メ
ッシュ゛のステンレス篩を通過させたものを用いた。
β−ユークリプタイト粉末は、炭酸リチウム、アルミナ
、光学ガラス用石粉をLi20・A1■0,・2SiO
2?組成になるように調合し、混合後、1250℃で5
時間焼成し、次いでボールミルで粉砕し、250メッシ
ュのステンレス篩を通過させたものを用いた。
、光学ガラス用石粉をLi20・A1■0,・2SiO
2?組成になるように調合し、混合後、1250℃で5
時間焼成し、次いでボールミルで粉砕し、250メッシ
ュのステンレス篩を通過させたものを用いた。
ジルコン系セラミック粉末は天然のジルコンサンドを一
旦ソーダ分解し、塩酸に溶解した後、濃縮結晶化を繰り
返すことによって、α線放出物質であるυ,Tbの極め
て少ないオキシ塩化ジルコニウムにし、アルカリ中和後
、加熱して精製Zr02を得、これに高純度珪石粉、酸
化第2鉄を重量比でZ『0266%、SiO2 32
%、Fe203 2%の組成になるように調合し、混
合した後l400℃で16時間焼成し、次いでこの焼成
物を粉砕し、250メッシュのステンレス篩を通過させ
たものを用いた。
旦ソーダ分解し、塩酸に溶解した後、濃縮結晶化を繰り
返すことによって、α線放出物質であるυ,Tbの極め
て少ないオキシ塩化ジルコニウムにし、アルカリ中和後
、加熱して精製Zr02を得、これに高純度珪石粉、酸
化第2鉄を重量比でZ『0266%、SiO2 32
%、Fe203 2%の組成になるように調合し、混
合した後l400℃で16時間焼成し、次いでこの焼成
物を粉砕し、250メッシュのステンレス篩を通過させ
たものを用いた。
スズ固溶体は、重量比でSn02 93%、Ti0■
2%、Mo02 5%になるように酸化スズ、酸化チタ
ン、二酸化マンガンを調合、混合し、1400℃で16
時間焼成後、粉砕し、250メッシュのステ〉′レス篩
を通過したものを用いた. 上記の低融点ガラス粉末、チタン酸鉛粉末及び低膨張性
セラミック粉末を第2表に示す割合に混合゜した後、所
定の形状に焼成し、これを用いて熱膨張係数、抗折強度
を測定したところ、熱膨張係数は40 〜55X 10
−7/℃、抗折強度は610 kg/cm”以上であり
、良好な特性を有していた. また上記の混合物を通常行われているようにビークルを
添加してペーストを作成し、熱膨張係数が44X10−
7/℃の窒化アルミニウムからなるパッケージに印刷し
て封着し、封着温度を測定したところ440℃以下の低
い温度で封着できた。
2%、Mo02 5%になるように酸化スズ、酸化チタ
ン、二酸化マンガンを調合、混合し、1400℃で16
時間焼成後、粉砕し、250メッシュのステ〉′レス篩
を通過したものを用いた. 上記の低融点ガラス粉末、チタン酸鉛粉末及び低膨張性
セラミック粉末を第2表に示す割合に混合゜した後、所
定の形状に焼成し、これを用いて熱膨張係数、抗折強度
を測定したところ、熱膨張係数は40 〜55X 10
−7/℃、抗折強度は610 kg/cm”以上であり
、良好な特性を有していた. また上記の混合物を通常行われているようにビークルを
添加してペーストを作成し、熱膨張係数が44X10−
7/℃の窒化アルミニウムからなるパッケージに印刷し
て封着し、封着温度を測定したところ440℃以下の低
い温度で封着できた。
さらに上記以外にICパッケージに要求される池の特性
、すなわち絶縁抵抗、α線放出量、錫付着の発生率につ
いても各々測定したところ、絶縁抵抗(対数値》は13
.2以上、α線放出量は0.21 couat/cm2
・br以下、錫付着の発生率はO%であり、各特性とも
良好であった. 尚、熱膨張係数は押棒式熱膨張測定装置を用いて焼成物
について計測し、抗折強度は、焼成物を10X IOX
50’amの角柱に成形し、周知の3点荷重測定法に
よって測定した.また絶縁抵抗はメガオームメーターを
用いて 150℃における値を測定し、α線放出量は2
nSシンチレーションカウンターを用いて測定し、さら
に錫付着の発生率は2♂リードパッケージを作成し、こ
のリードに錫メッキした後、ガラス表面を28倍の顕微
鏡によって観察した結果である。
、すなわち絶縁抵抗、α線放出量、錫付着の発生率につ
いても各々測定したところ、絶縁抵抗(対数値》は13
.2以上、α線放出量は0.21 couat/cm2
・br以下、錫付着の発生率はO%であり、各特性とも
良好であった. 尚、熱膨張係数は押棒式熱膨張測定装置を用いて焼成物
について計測し、抗折強度は、焼成物を10X IOX
50’amの角柱に成形し、周知の3点荷重測定法に
よって測定した.また絶縁抵抗はメガオームメーターを
用いて 150℃における値を測定し、α線放出量は2
nSシンチレーションカウンターを用いて測定し、さら
に錫付着の発生率は2♂リードパッケージを作成し、こ
のリードに錫メッキした後、ガラス表面を28倍の顕微
鏡によって観察した結果である。
[発明の効果]
以上のように本発明の低融点封着用組成物は、低膨張セ
ラミックからなるICパッケージを気密封着するのに適
しており、具体的には窒化アルミニウム、炭1ヒ珪素、
窒化珪素などの低膨張で高い熱伝導性を有するセラミッ
クからなるパッケージの封着材として好適である。
ラミックからなるICパッケージを気密封着するのに適
しており、具体的には窒化アルミニウム、炭1ヒ珪素、
窒化珪素などの低膨張で高い熱伝導性を有するセラミッ
クからなるパッケージの封着材として好適である。
特許出願人 日本電気硝子株式会社
代表者 岸 田 清 作
Claims (3)
- (1)屈伏点が350℃以下、熱膨張係数が130×1
0^−^7/℃以下の非晶質のPbO−B_2O_3系
低融点ガラス粉末とチタン酸鉛系セラミック粉末と低膨
張セラミック粉末とから成り、これらの割合が重量比で PbO−B_2O_3系低融点ガラス粉末 45〜80
% チタン酸鉛系セラミック粉末 3〜53% 低膨張性セラミック粉末 1〜45% の範囲にあり、上記非晶質のPbO−B_2O_3系低
融点ガラス粉末は、重量比でPbO78.0〜87.0
%、B_2O_38.0〜15.0%、ZnO0.5〜
3.0%、Bi_2O_31.0〜4.0%、V_2O
_50.1〜1.5%、SiO_20〜1.0%、Al
_2O_30〜2.0%から成る低融点封着用組成物。 - (2)チタン酸鉛系セラミック粉末が重量比でPbO6
0.0〜75.0%、TiO_210.0〜35.0%
、Fe_2O_30〜10.0%、WO_30〜12.
0%、CaO0〜10%、Fe_2O_3+WO_3+
CaO1.0〜20.0%から成る特許請求の範囲第1
項記載の低融点封着用組成物。 - (3)低膨張性セラミック粉末が、ウイレマイト系セラ
ミック粉末、β−ユークリプタイト粉末、コーディエラ
イト粉末、ジルコン系セラミック粉末、スズ固溶体粉末
の1者あるいは2者以上である特許請求の範囲第1項記
載の低融点封着用組成物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1050924A JPH0822763B2 (ja) | 1989-03-01 | 1989-03-01 | 低融点封着用組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1050924A JPH0822763B2 (ja) | 1989-03-01 | 1989-03-01 | 低融点封着用組成物 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02229738A true JPH02229738A (ja) | 1990-09-12 |
JPH0822763B2 JPH0822763B2 (ja) | 1996-03-06 |
Family
ID=12872353
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1050924A Expired - Lifetime JPH0822763B2 (ja) | 1989-03-01 | 1989-03-01 | 低融点封着用組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0822763B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112170997A (zh) * | 2020-09-25 | 2021-01-05 | 西华大学 | Mct微波介质陶瓷与金属钎焊用玻璃钎料及其钎焊方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5551736A (en) * | 1978-10-13 | 1980-04-15 | Nippon Electric Glass Co Ltd | Low melting point sealing composition |
JPS5918132A (ja) * | 1982-07-23 | 1984-01-30 | Iwaki Glass Kk | 封着用硝子組成物 |
JPS63315536A (ja) * | 1987-06-16 | 1988-12-23 | Nippon Electric Glass Co Ltd | 低温封着用フリット |
-
1989
- 1989-03-01 JP JP1050924A patent/JPH0822763B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5551736A (en) * | 1978-10-13 | 1980-04-15 | Nippon Electric Glass Co Ltd | Low melting point sealing composition |
JPS5918132A (ja) * | 1982-07-23 | 1984-01-30 | Iwaki Glass Kk | 封着用硝子組成物 |
JPS63315536A (ja) * | 1987-06-16 | 1988-12-23 | Nippon Electric Glass Co Ltd | 低温封着用フリット |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112170997A (zh) * | 2020-09-25 | 2021-01-05 | 西华大学 | Mct微波介质陶瓷与金属钎焊用玻璃钎料及其钎焊方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0822763B2 (ja) | 1996-03-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4186023A (en) | Sealing glass composition | |
JP3424219B2 (ja) | 低融点封着用組成物 | |
JPH11292564A (ja) | ホウリン酸スズ系ガラス及び封着材料 | |
JPH09278482A (ja) | 低誘電率ガラス組成物 | |
JPH0428657B2 (ja) | ||
US4883777A (en) | Sealing glass composition with filler containing Fe and W partially substituted for Ti in PbTiO3 filler | |
JPH07102982B2 (ja) | 低温封着用フリット | |
JPH03232738A (ja) | 低融点封着用組成物 | |
JP2002037644A (ja) | 封着用ガラス及びそれを用いた封着材料 | |
JPH10251042A (ja) | シリカフィラー粉末及びガラス−セラミック組成物 | |
JPH0222023B2 (ja) | ||
JP2002179436A (ja) | 銀リン酸系ガラス及びそれを用いた封着材料 | |
JPH02229738A (ja) | 低融点封着用組成物 | |
JPH05170481A (ja) | 低融点封着組成物 | |
JP5071876B2 (ja) | 光透過用金属キャップ | |
JP3151794B2 (ja) | 低融点封着用組成物 | |
JP3402314B2 (ja) | 低融点封着用組成物の製造方法及びその使用方法 | |
JP4573204B2 (ja) | 封着用ガラス及びそれを用いた封着材料 | |
JPH0597470A (ja) | 低融点封着用組成物 | |
JPH06171975A (ja) | 低融点封着組成物 | |
JP3149929B2 (ja) | 低融点封着用組成物 | |
JPH08231242A (ja) | 低融点封着組成物 | |
JP3425749B2 (ja) | 封着材料 | |
JP3496687B2 (ja) | 低融点封着用組成物 | |
JP2968985B2 (ja) | 低融点封着用組成物 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090306 Year of fee payment: 13 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |