JPH06157071A - 低融点封着用組成物 - Google Patents
低融点封着用組成物Info
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- JPH06157071A JPH06157071A JP33665092A JP33665092A JPH06157071A JP H06157071 A JPH06157071 A JP H06157071A JP 33665092 A JP33665092 A JP 33665092A JP 33665092 A JP33665092 A JP 33665092A JP H06157071 A JPH06157071 A JP H06157071A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 従来の合成ジルコンの欠点を改良することに
よって、低温で封着することができ、機械的強度が大き
く、しかも熱膨張係数が低い低融点封着用組成物を得
る。 【構成】 重量％で、ＰｂＯ−Ｂ2 Ｏ3 系ガラス粉末５
０〜８０％、合成ジルコン粉末２〜４０％、低膨張セラ
ミック粉末 0〜４５％を混合してなり、該合成ジルコン
粉末は、反応促進成分としてＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、
Ｐｂ、Ｔｉ、Ｓｎ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｎ
ｉ、Ｃｕ、Ｂｉ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄの酸化物のいず
れか１種又は２種以上を０．２〜１０％含有してなるこ
とを特徴とする。
よって、低温で封着することができ、機械的強度が大き
く、しかも熱膨張係数が低い低融点封着用組成物を得
る。 【構成】 重量％で、ＰｂＯ−Ｂ2 Ｏ3 系ガラス粉末５
０〜８０％、合成ジルコン粉末２〜４０％、低膨張セラ
ミック粉末 0〜４５％を混合してなり、該合成ジルコン
粉末は、反応促進成分としてＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、
Ｐｂ、Ｔｉ、Ｓｎ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｎ
ｉ、Ｃｕ、Ｂｉ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄの酸化物のいず
れか１種又は２種以上を０．２〜１０％含有してなるこ
とを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、低融点封着用組成物、
より具体的にはアルミナを使用したＩＣパッケージの気
密封着に特に適した低融点封着用組成物に関するもので
ある。
より具体的にはアルミナを使用したＩＣパッケージの気
密封着に特に適した低融点封着用組成物に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】近年、ＩＣパッケージ用封着材として、
短時間に低い温度で気密封着でき、機械的強度が高く、
しかも低膨張のものが要望されており、従来から低融点
ガラス粉末にチタン酸鉛、β−ユークリプタイト、コー
ジェライト、ウイレマイト等の低膨張セラミック粉末を
フィラーとして加えた封着材が多くみられる。しかしな
がら低融点ガラス粉末に低膨張セラミック粉末を混合す
るだけでは、機械的強度が不十分である。そこでより機
械的強度の大きい封着材を得るために、低膨張セラミッ
ク粉末に加えて珪酸ジルコニウム（ＺｒＯ2 ・ＳｉＯ
2 ) 粉末、いわゆるジルコン粉末を添加してなる封着材
が提案され、例えば特公昭５６−４９８６１号には、低
融点ガラス粉末とチタン酸鉛粉末とジルコン粉末とから
なる低融点封着用組成物が示されている。しかしながら
この封着用組成物は、機械的強度や熱衝撃強度は大きい
が、α線放出量が多く、しかも誘電率が大きいため、メ
モリーのような高密度のシリコン素子を搭載するパッケ
ージの封着には適していない。
短時間に低い温度で気密封着でき、機械的強度が高く、
しかも低膨張のものが要望されており、従来から低融点
ガラス粉末にチタン酸鉛、β−ユークリプタイト、コー
ジェライト、ウイレマイト等の低膨張セラミック粉末を
フィラーとして加えた封着材が多くみられる。しかしな
がら低融点ガラス粉末に低膨張セラミック粉末を混合す
るだけでは、機械的強度が不十分である。そこでより機
械的強度の大きい封着材を得るために、低膨張セラミッ
ク粉末に加えて珪酸ジルコニウム（ＺｒＯ2 ・ＳｉＯ
2 ) 粉末、いわゆるジルコン粉末を添加してなる封着材
が提案され、例えば特公昭５６−４９８６１号には、低
融点ガラス粉末とチタン酸鉛粉末とジルコン粉末とから
なる低融点封着用組成物が示されている。しかしながら
この封着用組成物は、機械的強度や熱衝撃強度は大きい
が、α線放出量が多く、しかも誘電率が大きいため、メ
モリーのような高密度のシリコン素子を搭載するパッケ
ージの封着には適していない。
【０００３】ジルコン粉末は、機械的強度の増大に効果
があると共に、化学的耐久性に優れ、電気抵抗も大きく
フィラーとして優れた特性を有するが、天然産のジルコ
ン粉末は、不純物としてＵ、Ｔｈを含み、そのため放射
性崩壊によりα線を放出するため高密度のＩＣに使用し
た場合、ソフトエラーを起こしやすくなる。このため
Ｕ、Ｔｈを極力取り除き、α線放出量を非常に少なくし
たＺｒＯ2 粉末を用いた合成ジルコン粉末を不活性亜鉛
物質粉末と共に低融点ガラス粉末に混合してなる封着用
組成物が、特開昭６０−２０４６３７号に開示されてい
る。
があると共に、化学的耐久性に優れ、電気抵抗も大きく
フィラーとして優れた特性を有するが、天然産のジルコ
ン粉末は、不純物としてＵ、Ｔｈを含み、そのため放射
性崩壊によりα線を放出するため高密度のＩＣに使用し
た場合、ソフトエラーを起こしやすくなる。このため
Ｕ、Ｔｈを極力取り除き、α線放出量を非常に少なくし
たＺｒＯ2 粉末を用いた合成ジルコン粉末を不活性亜鉛
物質粉末と共に低融点ガラス粉末に混合してなる封着用
組成物が、特開昭６０−２０４６３７号に開示されてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらこの封着
用組成物においても、合成ジルコン粉末を多量含有させ
ると熱膨張係数が増大したり、封着温度が高くなるとい
った問題が生じる。これはＺｒＯ2 とＳｉＯ2 を反応さ
せて合成ジルコンを作製する際に反応が十分に進まず、
未反応のＺｒＯ2 が残存し易くなり、この未反応のＺｒ
Ｏ2 が熱膨張係数を増大させたり、低融点ガラスの結晶
化傾向を促進して封着材の流動性を低下させるためであ
る。
用組成物においても、合成ジルコン粉末を多量含有させ
ると熱膨張係数が増大したり、封着温度が高くなるとい
った問題が生じる。これはＺｒＯ2 とＳｉＯ2 を反応さ
せて合成ジルコンを作製する際に反応が十分に進まず、
未反応のＺｒＯ2 が残存し易くなり、この未反応のＺｒ
Ｏ2 が熱膨張係数を増大させたり、低融点ガラスの結晶
化傾向を促進して封着材の流動性を低下させるためであ
る。
【０００５】一方、未反応のＺｒＯ2 を含有しない合成
ジルコン粉末を製造するために、反応促進剤としてＮａ
Ｆ、ＮａＣｌ、Ｎａ2 ＳＯ4 を添加することが知られて
いるが、これらの反応促進剤を含有する合成ジルコン
は、本発明のような電子部品の封着材に使用する合成ジ
ルコンに望まれる本質的にアルカリを含有しないこ
と、低融点ガラス粉末と混合した場合流動性を低下さ
せないこと等の条件を満足するものではない。
ジルコン粉末を製造するために、反応促進剤としてＮａ
Ｆ、ＮａＣｌ、Ｎａ2 ＳＯ4 を添加することが知られて
いるが、これらの反応促進剤を含有する合成ジルコン
は、本発明のような電子部品の封着材に使用する合成ジ
ルコンに望まれる本質的にアルカリを含有しないこ
と、低融点ガラス粉末と混合した場合流動性を低下さ
せないこと等の条件を満足するものではない。
【０００６】本発明の目的は、上記従来の合成ジルコン
の欠点を改良することによって、低温で封着することが
でき、機械的強度が大きく、しかも熱膨張係数が低い低
融点封着用組成物を提供することである。
の欠点を改良することによって、低温で封着することが
でき、機械的強度が大きく、しかも熱膨張係数が低い低
融点封着用組成物を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、種々の実
験を行った結果、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｐｂ、Ｔ
ｉ、Ｓｎ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、
Ｂｉ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ又はＮｄの酸化物を反応促進成分
として含む合成ジルコンを使用することによって、上記
目的が達成できることを見いだし、本発明として提案す
るにいたった。
験を行った結果、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｐｂ、Ｔ
ｉ、Ｓｎ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、
Ｂｉ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ又はＮｄの酸化物を反応促進成分
として含む合成ジルコンを使用することによって、上記
目的が達成できることを見いだし、本発明として提案す
るにいたった。
【０００８】即ち、本発明の低融点封着用組成物は、重
量％で、低融点ガラス粉末５０〜８０％、合成ジルコン
粉末２〜４０％、低膨張セラミック粉末０〜４５％を混
合してなり、該合成ジルコン粉末は、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓ
ｒ、Ｂａ、Ｐｂ、Ｔｉ、Ｓｎ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、
Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｂｉ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄの酸化
物のいずれか１種又は２種以上を０．２〜１０％含有し
てなることを特徴とする。
量％で、低融点ガラス粉末５０〜８０％、合成ジルコン
粉末２〜４０％、低膨張セラミック粉末０〜４５％を混
合してなり、該合成ジルコン粉末は、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓ
ｒ、Ｂａ、Ｐｂ、Ｔｉ、Ｓｎ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、
Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｂｉ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄの酸化
物のいずれか１種又は２種以上を０．２〜１０％含有し
てなることを特徴とする。
【０００９】
【作用】本発明において使用する合成ジルコン粉末は、
α線放出量の小さいＺｒＯ2 粉末と、ＳｉＯ2 粉末と、
反応促進剤としてＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｐｂ、Ｔ
ｉ、Ｓｎ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、
Ｂｉ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄの酸化物、或はこれらの元
素を含有し、加熱によって酸化物を生成させることがで
きる化合物（例えば炭酸塩、硝酸塩等の塩類、上記金属
元素を含む有機物等）とを反応させて作製され、未反応
のＺｒＯ2 を含有していないものである。合成ジルコン
中の反応促進成分の含有量は０．２〜１０％であり、こ
れが０．２％より少ない場合は反応が十分に進まないた
め、残存した未反応のＺｒＯ2 が熱膨張係数を増大さ
せ、またガラスの結晶化傾向を強めて封着材の流動性を
低下させる。一方、反応促進成分が１０％より多い場合
は、フィラーとしての特性、すなわちガラスに添加した
場合に良好な流動性を示し、また熱膨張係数を低下させ
るという特性が逆に低下してしまう。なおＺｒＯ2 粉末
とＳｉＯ2 粉末との混合比は、ジルコンの化学量論組成
（重量％でＺｒＯ2 ６７．２％、ＳｉＯ2 ３２．８％）
になるように調節することが望ましい。
α線放出量の小さいＺｒＯ2 粉末と、ＳｉＯ2 粉末と、
反応促進剤としてＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｐｂ、Ｔ
ｉ、Ｓｎ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、
Ｂｉ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄの酸化物、或はこれらの元
素を含有し、加熱によって酸化物を生成させることがで
きる化合物（例えば炭酸塩、硝酸塩等の塩類、上記金属
元素を含む有機物等）とを反応させて作製され、未反応
のＺｒＯ2 を含有していないものである。合成ジルコン
中の反応促進成分の含有量は０．２〜１０％であり、こ
れが０．２％より少ない場合は反応が十分に進まないた
め、残存した未反応のＺｒＯ2 が熱膨張係数を増大さ
せ、またガラスの結晶化傾向を強めて封着材の流動性を
低下させる。一方、反応促進成分が１０％より多い場合
は、フィラーとしての特性、すなわちガラスに添加した
場合に良好な流動性を示し、また熱膨張係数を低下させ
るという特性が逆に低下してしまう。なおＺｒＯ2 粉末
とＳｉＯ2 粉末との混合比は、ジルコンの化学量論組成
（重量％でＺｒＯ2 ６７．２％、ＳｉＯ2 ３２．８％）
になるように調節することが望ましい。
【００１０】本発明において添加する低膨張セラミック
粉末は、合成ジルコン粉末と併用すると熱膨張係数を一
定に保ちながら封着温度を低下させる効果がある。この
ような低膨張セラミック粉末としては、チタン酸鉛、コ
ージェライト、ウイレマイト系セラミックス、ＳｎＯ2
固溶体のいずれか１種又は２種以上を用いることが望ま
しい。
粉末は、合成ジルコン粉末と併用すると熱膨張係数を一
定に保ちながら封着温度を低下させる効果がある。この
ような低膨張セラミック粉末としては、チタン酸鉛、コ
ージェライト、ウイレマイト系セラミックス、ＳｎＯ2
固溶体のいずれか１種又は２種以上を用いることが望ま
しい。
【００１１】低融点ガラス粉末としては、種々の組成を
有するガラスを使用することができるが、特に重量％で
ＰｂＯ ５０〜９０％、Ｂ2 Ｏ3 ２〜１５％、ＳｉＯ2
＋Ａｌ2 Ｏ3 ０．２〜５％、ＺｎＯ ０〜１５％、Ｂｉ
2 Ｏ3 ０〜２０％、Ｆｅ2 Ｏ3 ０〜５％の組成を有する
ガラスを使用すると、４５０℃以下の低温で封着するこ
とが可能になる。
有するガラスを使用することができるが、特に重量％で
ＰｂＯ ５０〜９０％、Ｂ2 Ｏ3 ２〜１５％、ＳｉＯ2
＋Ａｌ2 Ｏ3 ０．２〜５％、ＺｎＯ ０〜１５％、Ｂｉ
2 Ｏ3 ０〜２０％、Ｆｅ2 Ｏ3 ０〜５％の組成を有する
ガラスを使用すると、４５０℃以下の低温で封着するこ
とが可能になる。
【００１２】上記ガラスの各成分の割合を限定した理由
は次の通りである。
は次の通りである。
【００１３】ＰｂＯが５０％より少ない場合はガラスの
粘性が増大して流動性が悪くなり、９０％より多い場合
はガラスが不安定になる。Ｂ2 Ｏ3 が２％より少ない場
合はガラスが不安定になり、１５％より多い場合はガラ
スの粘性が増大する。ＳｉＯ2 とＡｌ2 Ｏ3 の合量が
０．２％より少ない場合はガラスが失透し易くなって流
動性が悪くなり、５％より多い場合はガラスの粘性が増
大する。ＺｎＯは粘性をあまり増大させることなく、ガ
ラスの熱膨張係数を低くする効果を有するが、１５％を
超えるとガラスが失透し易くなる。Ｂｉ2 Ｏ3 は、Ｐｂ
Ｏと置換して用いることにより、ガラスを安定化させる
効果を有するが、２０％を超えるとガラスの粘性が増大
する。Ｆｅ2 Ｏ3 はガラスを安定化させる効果を有する
が、５％を超えると失透し易くなる。なお上記成分以外
にもＣｕＯ、ＴｅＯ2 、Ｖ2 Ｏ5 、ＳｎＯ2 、ＢａＯ、
Ｆ等の他成分を５％まで含有させることができる。しか
しながらこれら他成分が５％を超えるとガラスが失透し
易くなって流動性が悪くなるため好ましくない。
粘性が増大して流動性が悪くなり、９０％より多い場合
はガラスが不安定になる。Ｂ2 Ｏ3 が２％より少ない場
合はガラスが不安定になり、１５％より多い場合はガラ
スの粘性が増大する。ＳｉＯ2 とＡｌ2 Ｏ3 の合量が
０．２％より少ない場合はガラスが失透し易くなって流
動性が悪くなり、５％より多い場合はガラスの粘性が増
大する。ＺｎＯは粘性をあまり増大させることなく、ガ
ラスの熱膨張係数を低くする効果を有するが、１５％を
超えるとガラスが失透し易くなる。Ｂｉ2 Ｏ3 は、Ｐｂ
Ｏと置換して用いることにより、ガラスを安定化させる
効果を有するが、２０％を超えるとガラスの粘性が増大
する。Ｆｅ2 Ｏ3 はガラスを安定化させる効果を有する
が、５％を超えると失透し易くなる。なお上記成分以外
にもＣｕＯ、ＴｅＯ2 、Ｖ2 Ｏ5 、ＳｎＯ2 、ＢａＯ、
Ｆ等の他成分を５％まで含有させることができる。しか
しながらこれら他成分が５％を超えるとガラスが失透し
易くなって流動性が悪くなるため好ましくない。
【００１４】なお低融点ガラス粉末は、必要に応じて２
種以上のガラス粉末を混合して使用することも可能であ
る。
種以上のガラス粉末を混合して使用することも可能であ
る。
【００１５】次に、本発明の低融点ガラス粉末、合成ジ
ルコン粉末、低膨張セラミック粉末の混合比を上記のよ
うに限定した理由を説明する。
ルコン粉末、低膨張セラミック粉末の混合比を上記のよ
うに限定した理由を説明する。
【００１６】低融点ガラス粉末が５０％より少ない場合
は流動性が悪くなって低温で封着できなくなり、８０％
より多い場合は熱膨張係数が大きくなり、熱衝撃強度が
小さくなる。合成ジルコン粉末が２％より少ない場合は
十分な機械的強度が得られなくなり、４０％より多い場
合は流動性が悪くなる。低膨張セラミック粉末が４５％
より多い場合は流動性が悪くなる。
は流動性が悪くなって低温で封着できなくなり、８０％
より多い場合は熱膨張係数が大きくなり、熱衝撃強度が
小さくなる。合成ジルコン粉末が２％より少ない場合は
十分な機械的強度が得られなくなり、４０％より多い場
合は流動性が悪くなる。低膨張セラミック粉末が４５％
より多い場合は流動性が悪くなる。
【００１７】
【実施例】以下、本発明の低融点封着用組成物を実施例
を用いて説明する。
を用いて説明する。
【００１８】表１は、本実施例において使用する低融点
ガラス粉末（ａ〜ｄ）を示すものである。
ガラス粉末（ａ〜ｄ）を示すものである。
【００１９】
【表１】
【００２０】低融点ガラス粉末は、鉛丹、硼酸、珪石
粉、アルミナ、亜鉛華、酸化ビスマス、酸化第二鉄、フ
ッ化鉛を表１に示す組成になるように調合し、白金るつ
ぼに入れ、電気炉において８００℃で１時間溶融した
後、薄板状に成形し、アルミナボールミルで粉砕し、２
００メッシュのステンレスふるいを通過したものを用い
た。
粉、アルミナ、亜鉛華、酸化ビスマス、酸化第二鉄、フ
ッ化鉛を表１に示す組成になるように調合し、白金るつ
ぼに入れ、電気炉において８００℃で１時間溶融した
後、薄板状に成形し、アルミナボールミルで粉砕し、２
００メッシュのステンレスふるいを通過したものを用い
た。
【００２１】表２は、本実施例において使用する合成ジ
ルコン粉末（Ａ〜Ｓ）を示している。
ルコン粉末（Ａ〜Ｓ）を示している。
【００２２】
【表２】
【００２３】表２に示した合成ジルコン粉末の作製方法
を、合成ジルコン粉末Ｌを例にとって以下に示す。
を、合成ジルコン粉末Ｌを例にとって以下に示す。
【００２４】まずＺｒＯ2 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
り返してＵ、Ｔｈ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ＺｒＯ2 とし
た。
一旦ソーダ分解し、塩酸に溶解した後、濃縮結晶化を繰
り返してＵ、Ｔｈ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ＺｒＯ2 とし
た。
【００２５】次に精製ＺｒＯ2 、高純度珪石粉及び一酸
化コバルトを表２の割合になるように調合し、乾式混合
した後、１４５０℃で１６時間焼成した。さらにこの焼
成物を粉砕し、２５０メッシュのステンレスふるいを通
過させて合成ジルコン粉末Ｌを得た。
化コバルトを表２の割合になるように調合し、乾式混合
した後、１４５０℃で１６時間焼成した。さらにこの焼
成物を粉砕し、２５０メッシュのステンレスふるいを通
過させて合成ジルコン粉末Ｌを得た。
【００２６】表３〜６は、表１の低融点ガラス粉末、表
２の合成ジルコン粉末及び各種の低膨張セラミック粉末
を混合した本発明の実施例（試料Ｎｏ．１〜２２）を示
すものである。
２の合成ジルコン粉末及び各種の低膨張セラミック粉末
を混合した本発明の実施例（試料Ｎｏ．１〜２２）を示
すものである。
【００２７】
【表３】
【００２８】
【表４】
【００２９】
【表５】
【００３０】
【表６】
【００３１】各試料は、低融点ガラス粉末、合成ジルコ
ン粉末、低膨張セラミック粉末を表３〜６に示す割合に
混合した。
ン粉末、低膨張セラミック粉末を表３〜６に示す割合に
混合した。
【００３２】次にこの混合粉末を、表３〜６に示した封
着温度で１０分間加熱して焼成体とした後、４０×４×
４ｍｍの大きさに切断加工し、熱膨張係数を求めたとこ
ろ、６４〜７０×１０-7／℃と、アルミナに適合した値
を示した。また通常行われているようにビークルを使用
してペーストを作製した後、アルミナセラミック（１６
ＳＳＩパッケージ）に印刷して表記の条件で封着し、封
着部の剪断強度を測定したところ、３３０〜４１０ｋｇ
と高い値を示した。なお剪断強度は、アルミナセラミッ
クの封着部の長手方向へ剪断力を加えることによって破
壊させるのに必要な荷重の値を示したものである。
着温度で１０分間加熱して焼成体とした後、４０×４×
４ｍｍの大きさに切断加工し、熱膨張係数を求めたとこ
ろ、６４〜７０×１０-7／℃と、アルミナに適合した値
を示した。また通常行われているようにビークルを使用
してペーストを作製した後、アルミナセラミック（１６
ＳＳＩパッケージ）に印刷して表記の条件で封着し、封
着部の剪断強度を測定したところ、３３０〜４１０ｋｇ
と高い値を示した。なお剪断強度は、アルミナセラミッ
クの封着部の長手方向へ剪断力を加えることによって破
壊させるのに必要な荷重の値を示したものである。
【００３３】また比較のために、反応促進剤として硝酸
ソーダ（Ｎａ2 ＳＯ4 ）を用いて作製した合成ジルコン
粉末を使用し、他は試料Ｎｏ．１３と同一条件で試料を
作製し、上記と同様にして熱膨張係数及び剪断強度を測
定した。その結果、熱膨張係数が６６．９×１０／
℃-7、剪断強度が３４０ｋｇであり、試料Ｎｏ．１３に
比べて熱膨張係数が２．９×１０-7／℃も高く、また剪
断強度が４０ｋｇ低くなっていた。なおこの試料をアル
ミナに封着する際、試料Ｎｏ．１３と同じ熱処理温度
（４３０℃）では十分に流動しなかったため、４５０℃
で熱処理した。
ソーダ（Ｎａ2 ＳＯ4 ）を用いて作製した合成ジルコン
粉末を使用し、他は試料Ｎｏ．１３と同一条件で試料を
作製し、上記と同様にして熱膨張係数及び剪断強度を測
定した。その結果、熱膨張係数が６６．９×１０／
℃-7、剪断強度が３４０ｋｇであり、試料Ｎｏ．１３に
比べて熱膨張係数が２．９×１０-7／℃も高く、また剪
断強度が４０ｋｇ低くなっていた。なおこの試料をアル
ミナに封着する際、試料Ｎｏ．１３と同じ熱処理温度
（４３０℃）では十分に流動しなかったため、４５０℃
で熱処理した。
【００３４】なお表３〜６に示した低膨張セラミック粉
末は次のようにして作製した。
末は次のようにして作製した。
【００３５】チタン酸鉛は、リサージ及び酸化チタンを
ＰｂＴｉＯ3 の化学量論比になるように混合した後、１
１５０℃で２時間焼成し、粉砕後２５０メッシュのステ
ンレスふるいを通過したものを用いた。
ＰｂＴｉＯ3 の化学量論比になるように混合した後、１
１５０℃で２時間焼成し、粉砕後２５０メッシュのステ
ンレスふるいを通過したものを用いた。
【００３６】コージェライトは、ガラスを結晶化させる
方法で作製したものを用いた。すなわち２ＭｇＯ・２Ａ
ｌ2 Ｏ3 ・５ＳｉＯ2 の化学量論比になるようにマグネ
シア、アルミナ及び光学ガラス用石粉を調合、混合し、
白金るつぼ中に１５８０℃で４時間溶融して得たガラス
を薄板状に成形した後、１５０メッシュのステンレスふ
るいを通過するように粉砕し、さらに１０００℃で１２
時間加熱し、コージェライトを結晶させた後、３５０メ
ッシュを通過するように粉砕した。
方法で作製したものを用いた。すなわち２ＭｇＯ・２Ａ
ｌ2 Ｏ3 ・５ＳｉＯ2 の化学量論比になるようにマグネ
シア、アルミナ及び光学ガラス用石粉を調合、混合し、
白金るつぼ中に１５８０℃で４時間溶融して得たガラス
を薄板状に成形した後、１５０メッシュのステンレスふ
るいを通過するように粉砕し、さらに１０００℃で１２
時間加熱し、コージェライトを結晶させた後、３５０メ
ッシュを通過するように粉砕した。
【００３７】ウイレマイト系セラミックは、重量％でＺ
ｎＯ ７０．６％、ＳｉＯ2 ２４．７％、Ａｌ2 Ｏ3
４．７％になるように亜鉛華、光学ガラス用石粉、アル
ミナを調合、混合し、１４４０℃で１５時間焼成した
後、粉砕し、２５０メッシュのステンレスふるいを通過
したものを用いた。なおウイレマイト系セラミックは、
上記組成に限定されるものではなく、重量％でＺｎＯ
６０〜７５％、ＳｉＯ2 １８〜２８％、Ａｌ2 Ｏ3 ０．
１〜１５％の範囲内であれば使用可能である。
ｎＯ ７０．６％、ＳｉＯ2 ２４．７％、Ａｌ2 Ｏ3
４．７％になるように亜鉛華、光学ガラス用石粉、アル
ミナを調合、混合し、１４４０℃で１５時間焼成した
後、粉砕し、２５０メッシュのステンレスふるいを通過
したものを用いた。なおウイレマイト系セラミックは、
上記組成に限定されるものではなく、重量％でＺｎＯ
６０〜７５％、ＳｉＯ2 １８〜２８％、Ａｌ2 Ｏ3 ０．
１〜１５％の範囲内であれば使用可能である。
【００３８】酸化すず固溶体は、重量％でＳｎＯ2 ９３
％、ＴｉＯ2 ２％、ＭｎＯ ５％になるように酸化す
ず、酸化チタン、二酸化マンガンを調合、混合し、１４
００℃で１６時間焼成後、粉砕し、２５０メッシュのス
テンレスふるいを通過したものを用いた。
％、ＴｉＯ2 ２％、ＭｎＯ ５％になるように酸化す
ず、酸化チタン、二酸化マンガンを調合、混合し、１４
００℃で１６時間焼成後、粉砕し、２５０メッシュのス
テンレスふるいを通過したものを用いた。
【００３９】
【発明の効果】本発明の低融点封着用組成物は、流動性
が良好であるために低温で封着することが可能であり、
しかも機械的強度が大きく、また熱膨張係数が低いた
め、封着材、特にＩＣパッケージ用封着材として好適で
ある。
が良好であるために低温で封着することが可能であり、
しかも機械的強度が大きく、また熱膨張係数が低いた
め、封着材、特にＩＣパッケージ用封着材として好適で
ある。
Claims (3)
- 【請求項１】 重量％で、低融点ガラス粉末５０〜８０
％、合成ジルコン粉末２〜４０％、低膨張セラミック粉
末 0〜４５％を混合してなり、該合成ジルコン粉末は、
Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｐｂ、Ｔｉ、Ｓｎ、Ｖ、Ｎ
ｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｂｉ、Ｙ、Ｌａ、
Ｃｅ、Ｎｄの酸化物のいずれか１種又は２種以上を０．
２〜１０％含有してなることを特徴とする低融点封着用
組成物。 - 【請求項２】 低融点ガラス粉末が、重量％でＰｂＯ
５０〜９０％、Ｂ2Ｏ3 ２〜１５％、ＳｉＯ2 ＋Ａｌ2
Ｏ3 ０．２〜５％、ＺｎＯ ０〜１５％、Ｂｉ2 Ｏ3 ０
〜２０％、Ｆｅ2 Ｏ3 ０〜５％の組成を有することを特
徴とする請求項１の低融点封着用組成物。 - 【請求項３】 低膨張セラミック粉末が、チタン酸鉛、
コージェライト、ウイレマイト系セラミックス、酸化す
ず固溶体のいずれか１種又は２種以上であることを特徴
とする請求項１の低融点封着用組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33665092A JPH06157071A (ja) | 1992-11-24 | 1992-11-24 | 低融点封着用組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33665092A JPH06157071A (ja) | 1992-11-24 | 1992-11-24 | 低融点封着用組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06157071A true JPH06157071A (ja) | 1994-06-03 |
Family
ID=18301364
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33665092A Pending JPH06157071A (ja) | 1992-11-24 | 1992-11-24 | 低融点封着用組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06157071A (ja) |
-
1992
- 1992-11-24 JP JP33665092A patent/JPH06157071A/ja active Pending
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