JPH0641347A - 電子部品封止材用充填材 - Google Patents
電子部品封止材用充填材Info
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- JPH0641347A JPH0641347A JP1532892A JP1532892A JPH0641347A JP H0641347 A JPH0641347 A JP H0641347A JP 1532892 A JP1532892 A JP 1532892A JP 1532892 A JP1532892 A JP 1532892A JP H0641347 A JPH0641347 A JP H0641347A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】熱膨張係数がゼロ付近にあって、樹脂のマトリ
ックスに配合して封止材とした際には、封止材の熱膨張
係数を電子部品と同程度に下げることができ、且つ耐水
性に優れた充填材を提供する。 【構成】封止材の充填材が、ＬｉＯ2 と、Ａｌ2 Ｏ
3 と、ＳｉＯ2 とを含有するセラミックス粉末であっ
て、主結晶構造がβ−ユークリプタイト構造及び／又は
β−スポジューメン構造であり、３０〜３００℃におけ
る熱膨張係数が５×１０-7／℃〜−１０×１０-7／℃で
ある。
ックスに配合して封止材とした際には、封止材の熱膨張
係数を電子部品と同程度に下げることができ、且つ耐水
性に優れた充填材を提供する。 【構成】封止材の充填材が、ＬｉＯ2 と、Ａｌ2 Ｏ
3 と、ＳｉＯ2 とを含有するセラミックス粉末であっ
て、主結晶構造がβ−ユークリプタイト構造及び／又は
β−スポジューメン構造であり、３０〜３００℃におけ
る熱膨張係数が５×１０-7／℃〜−１０×１０-7／℃で
ある。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電子部品、特にセラミ
ックスを基体とする部品の封止材用として有用な充填材
に関し、特に封止材の熱膨張係数を小さくすることがで
きる充填材に関するものである。
ックスを基体とする部品の封止材用として有用な充填材
に関し、特に封止材の熱膨張係数を小さくすることがで
きる充填材に関するものである。
【０００２】
【従来技術】従来、電子部品の封止材として、樹脂のマ
トリックスに、充填材を配合したものが用いられてい
る。一般に、電子部品の封止材は、ディッピングなどで
電子部品に塗布し、加熱して樹脂を硬化させることによ
り、封止するが、その後、室温まで冷却する間の封止材
と電子部品との収縮量の差があると、あるいは、封止し
た後の温度変化による加重を与えることにより、封止材
に残留応力が生じ、電子部品に応力歪を与えることにな
り、電子部品の変形、割れ等の問題が生じるだけでな
く、配線のずれなどの問題や、封止材にクラックが入
り、封止材としての目的を達成できない等の問題を生じ
る場合がある。即ち、電子部品封止材の熱膨張係数は、
封止すべき電子部品の熱膨張係数に近いものが好まし
い。
トリックスに、充填材を配合したものが用いられてい
る。一般に、電子部品の封止材は、ディッピングなどで
電子部品に塗布し、加熱して樹脂を硬化させることによ
り、封止するが、その後、室温まで冷却する間の封止材
と電子部品との収縮量の差があると、あるいは、封止し
た後の温度変化による加重を与えることにより、封止材
に残留応力が生じ、電子部品に応力歪を与えることにな
り、電子部品の変形、割れ等の問題が生じるだけでな
く、配線のずれなどの問題や、封止材にクラックが入
り、封止材としての目的を達成できない等の問題を生じ
る場合がある。即ち、電子部品封止材の熱膨張係数は、
封止すべき電子部品の熱膨張係数に近いものが好まし
い。
【０００３】しかし、樹脂は、一般に、熱膨張係数が、
電子部品に、特にセラミックスを使用する部品やシリコ
ンチップなどの半導体素子の熱膨張係数より大きい。そ
のため、樹脂に、熱膨張係数の小さい充填材を配合し
て、封止材の熱膨張係数を小さくする方法が種々研究さ
れている。
電子部品に、特にセラミックスを使用する部品やシリコ
ンチップなどの半導体素子の熱膨張係数より大きい。そ
のため、樹脂に、熱膨張係数の小さい充填材を配合し
て、封止材の熱膨張係数を小さくする方法が種々研究さ
れている。
【０００４】このような充填材として、例えば（１）シ
リカ粉末、（２）ＳｉＯ2 −ＴｉＯ2 ガラス、（３）Ｌ
ｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 系結晶化ガラス（特開昭
６１−７８１４７号）、（４）ＺｎＯ−Ａｌ2 Ｏ3 −Ｓ
ｉＯ2 系結晶化ガラス（特開平２−２０８２５６号）、
（５）ＭｇＯ−Ａｌ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 −ＴｉＯ2 系結晶
化ガラス（特開平２−１７４１４６号）などが提案され
ている。
リカ粉末、（２）ＳｉＯ2 −ＴｉＯ2 ガラス、（３）Ｌ
ｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 系結晶化ガラス（特開昭
６１−７８１４７号）、（４）ＺｎＯ−Ａｌ2 Ｏ3 −Ｓ
ｉＯ2 系結晶化ガラス（特開平２−２０８２５６号）、
（５）ＭｇＯ−Ａｌ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 −ＴｉＯ2 系結晶
化ガラス（特開平２−１７４１４６号）などが提案され
ている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記
（１）のシリカ粉末は、熱膨張係数が小さいものの、満
足のいく充填材ではなく、封止材と電子部品との熱膨張
係数を適合させるには、多量に配合しなくてはならず、
成形性、耐水性に問題が生じるという欠点を有してい
た。
（１）のシリカ粉末は、熱膨張係数が小さいものの、満
足のいく充填材ではなく、封止材と電子部品との熱膨張
係数を適合させるには、多量に配合しなくてはならず、
成形性、耐水性に問題が生じるという欠点を有してい
た。
【０００６】また、上記（２）のＳｉＯ2 −ＴｉＯ2 ガ
ラスは、ＣＶＤ法で製造されるため、高価であり、用途
が限定されるという問題点を有している。
ラスは、ＣＶＤ法で製造されるため、高価であり、用途
が限定されるという問題点を有している。
【０００７】さらに、上記（３）ＬｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3
−ＳｉＯ2 系結晶化ガラスは、負の熱膨張係数が大きす
ぎ、樹脂と複合化した際に、封止材として、熱膨張係数
が満足がいくほど下がらないという問題点を有してい
る。
−ＳｉＯ2 系結晶化ガラスは、負の熱膨張係数が大きす
ぎ、樹脂と複合化した際に、封止材として、熱膨張係数
が満足がいくほど下がらないという問題点を有してい
る。
【０００８】また、上記（４）ＺｎＯ−Ａｌ2 Ｏ3 −Ｓ
ｉＯ2 系結晶化ガラスは、負の熱膨張係数を有し、耐熱
衝撃性は改善されるものの、耐水性は満足いくものでは
ないという問題点を有している。
ｉＯ2 系結晶化ガラスは、負の熱膨張係数を有し、耐熱
衝撃性は改善されるものの、耐水性は満足いくものでは
ないという問題点を有している。
【０００９】さらにまた、上記（５）ＭｇＯ−Ａｌ2 Ｏ
3 −ＳｉＯ2 −ＴｉＯ2 系結晶化ガラスは、主結晶相
が、α−コージェライトである低膨張セラミックスであ
るが、ＳｉＯ2 より熱膨張係数が大きいという欠点を有
する。
3 −ＳｉＯ2 −ＴｉＯ2 系結晶化ガラスは、主結晶相
が、α−コージェライトである低膨張セラミックスであ
るが、ＳｉＯ2 より熱膨張係数が大きいという欠点を有
する。
【００１０】このように、従来の充填材は、樹脂と複合
した際には、封止材としての熱膨張係数を充分小さくす
ることができず、また、高価になりすぎたり、耐水性等
に悪影響を及ぼしたりするという欠点があった。
した際には、封止材としての熱膨張係数を充分小さくす
ることができず、また、高価になりすぎたり、耐水性等
に悪影響を及ぼしたりするという欠点があった。
【００１１】本発明は、上記問題点に鑑みて案出さレた
ものであり、その目的は、熱膨張係数がゼロ付近にあっ
て、樹脂のマトリックスに配合して封止材とした際に
は、封止材の熱膨張係数を電子部品と同程度に下げるこ
とができ、且つ耐水性に優れた充填材を提供することに
ある。
ものであり、その目的は、熱膨張係数がゼロ付近にあっ
て、樹脂のマトリックスに配合して封止材とした際に
は、封止材の熱膨張係数を電子部品と同程度に下げるこ
とができ、且つ耐水性に優れた充填材を提供することに
ある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明らは、上記目的を
達成するために鋭意研究した結果、３０〜３００℃にお
ける熱膨張係数が５×１０-7／℃〜−１０×１０-7／℃
の充填材が、樹脂などのマトリックスに配合して封止材
とした際に、封止材の熱膨張係数を電子部品と同程度に
下げることができることを知見した。
達成するために鋭意研究した結果、３０〜３００℃にお
ける熱膨張係数が５×１０-7／℃〜−１０×１０-7／℃
の充填材が、樹脂などのマトリックスに配合して封止材
とした際に、封止材の熱膨張係数を電子部品と同程度に
下げることができることを知見した。
【００１３】即ち、本発明の充填材は、ＬｉＯ2 と、Ａ
ｌ2 Ｏ3 と、ＳｉＯ2 とを含有するセラミックス粉末で
あって、主結晶構造がβ−ユークリプタイト構造及び／
又はβ−スポジューメン構造であり、３０〜３００℃に
おける熱膨張係数が５×１０-7／℃〜−１０×１０-7／
℃であることを特徴する。
ｌ2 Ｏ3 と、ＳｉＯ2 とを含有するセラミックス粉末で
あって、主結晶構造がβ−ユークリプタイト構造及び／
又はβ−スポジューメン構造であり、３０〜３００℃に
おける熱膨張係数が５×１０-7／℃〜−１０×１０-7／
℃であることを特徴する。
【００１４】いか、本発明にについて好ましい態様を挙
げて詳細に説明する。
げて詳細に説明する。
【００１５】ＬｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 系セラミ
ックスとしては、一般にβ−ユークリプタイト構造（Ｌ
ｉＯ2 ・Ａｌ2 Ｏ3 ・２ＳｉＯ2 ）、β−スポジューメ
ン構造（ＬｉＯ2 ・Ａｌ2 Ｏ3 ・４ＳｉＯ2 ）、ペタラ
イト（ＬｉＯ2 ・Ａｌ2 Ｏ3・８ＳｉＯ2 ）のものが知
られており、これらはいずれも負の熱膨張係数を有して
いる。しかし、ＬｉＯ2 と、Ａｌ2 Ｏ3 と、ＳｉＯ2 と
の含有割合や焼成条件を調整することにより、主結晶構
造がβ−ユークリプタイト構造及び／又はβ−スポジュ
ーメン構造であり、３０〜３００℃における熱膨張係数
が５×１０-7／℃〜−１０×１０-7／℃である、即ち、
熱膨張係数がゼロ付近のセラミックスを得ることができ
る。
ックスとしては、一般にβ−ユークリプタイト構造（Ｌ
ｉＯ2 ・Ａｌ2 Ｏ3 ・２ＳｉＯ2 ）、β−スポジューメ
ン構造（ＬｉＯ2 ・Ａｌ2 Ｏ3 ・４ＳｉＯ2 ）、ペタラ
イト（ＬｉＯ2 ・Ａｌ2 Ｏ3・８ＳｉＯ2 ）のものが知
られており、これらはいずれも負の熱膨張係数を有して
いる。しかし、ＬｉＯ2 と、Ａｌ2 Ｏ3 と、ＳｉＯ2 と
の含有割合や焼成条件を調整することにより、主結晶構
造がβ−ユークリプタイト構造及び／又はβ−スポジュ
ーメン構造であり、３０〜３００℃における熱膨張係数
が５×１０-7／℃〜−１０×１０-7／℃である、即ち、
熱膨張係数がゼロ付近のセラミックスを得ることができ
る。
【００１６】上記のような主結晶構造及び熱膨張係数の
セラミックスとするには、ＬｉＯ2、Ａｌ2 Ｏ3 及びＳ
ｉＯ2 は、その含有量が、夫々３〜２０重量％、１０〜
６０重量％、３５〜９０重量％となるようにするのが好
ましい。そして、ＬｉＯ2 と、Ａｌ2 Ｏ3 と、ＳｉＯ2
との含有量が、上記範囲となるようにして、且つ９００
〜１４００℃、１〜２時間の範囲で焼成することによ
り、上記主結晶構造及び熱膨張係数のセラミックスを得
ることができる。尚、ＬｉＯ2 と、Ａｌ2 Ｏ3 と、Ｓｉ
Ｏ2 との含有量が上記範囲からはずれたり、焼成条件が
適当でないと、副生成物が多くなり、熱膨張係数が大き
くなることや、β−ユークリプタイト構造及び／又はβ
−スポジューメン構造といってもゼロ付近の熱膨張係数
を得ることが困難となる。
セラミックスとするには、ＬｉＯ2、Ａｌ2 Ｏ3 及びＳ
ｉＯ2 は、その含有量が、夫々３〜２０重量％、１０〜
６０重量％、３５〜９０重量％となるようにするのが好
ましい。そして、ＬｉＯ2 と、Ａｌ2 Ｏ3 と、ＳｉＯ2
との含有量が、上記範囲となるようにして、且つ９００
〜１４００℃、１〜２時間の範囲で焼成することによ
り、上記主結晶構造及び熱膨張係数のセラミックスを得
ることができる。尚、ＬｉＯ2 と、Ａｌ2 Ｏ3 と、Ｓｉ
Ｏ2 との含有量が上記範囲からはずれたり、焼成条件が
適当でないと、副生成物が多くなり、熱膨張係数が大き
くなることや、β−ユークリプタイト構造及び／又はβ
−スポジューメン構造といってもゼロ付近の熱膨張係数
を得ることが困難となる。
【００１７】上記におけるＬｉＯ2 と、Ａｌ2 Ｏ3 と、
ＳｉＯ2 との含有割合は、焼成してセラミックスにした
際の含有量であって、焼成前の原料は、焼成によりＬｉ
Ｏ2、Ａｌ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2 になるものの、即ち、Ｌ
ｉ、Ａｌ、Ｓｉの酸化物、炭酸塩、有機金属等のいずれ
のものを用いてもよい。
ＳｉＯ2 との含有割合は、焼成してセラミックスにした
際の含有量であって、焼成前の原料は、焼成によりＬｉ
Ｏ2、Ａｌ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2 になるものの、即ち、Ｌ
ｉ、Ａｌ、Ｓｉの酸化物、炭酸塩、有機金属等のいずれ
のものを用いてもよい。
【００１８】本発明の充填材は、一般にセラミックスの
製造方法、即ち、固相法、結晶化ガラス法、液相法など
により製造することができるが、コスト等を考慮すると
固相法により製造するのが好ましい。即ち、具体的に
は、焼成後のＬｉＯ2 と、Ａｌ2 Ｏ3 と、ＳｉＯ2 との
含有が上記割合となるように原料を配合し、９００〜１
４００℃で１〜２時間焼成する。
製造方法、即ち、固相法、結晶化ガラス法、液相法など
により製造することができるが、コスト等を考慮すると
固相法により製造するのが好ましい。即ち、具体的に
は、焼成後のＬｉＯ2 と、Ａｌ2 Ｏ3 と、ＳｉＯ2 との
含有が上記割合となるように原料を配合し、９００〜１
４００℃で１〜２時間焼成する。
【００１９】昇温速度は、特に限定されないが、１〜５
℃／ｍｉｎとするのが好ましい。使用する加熱法や炉の
制限も緩やかであり、連続式のキルン炉、トンネル炉、
バーナ炉などを使用することができる。
℃／ｍｉｎとするのが好ましい。使用する加熱法や炉の
制限も緩やかであり、連続式のキルン炉、トンネル炉、
バーナ炉などを使用することができる。
【００２０】このように得られたセラミックスは、例え
ばボールミルなどにより粉砕して本発明の充填材を得る
ことができる。この場合、粉砕した粒子の形状は、粉砕
したままの破砕形のもののを使用することができるが、
球状、繊維状、鱗片状等であってもよく、またこれらの
混合物であってよい。
ばボールミルなどにより粉砕して本発明の充填材を得る
ことができる。この場合、粉砕した粒子の形状は、粉砕
したままの破砕形のもののを使用することができるが、
球状、繊維状、鱗片状等であってもよく、またこれらの
混合物であってよい。
【００２１】また、本発明の粒径として、小さいほど封
止される電子部品に傷をつけたり、破損させることは少
なくなるが、封止材の粘性、成形性を考慮すると、最大
粒径で５００μｍ以下、好ましくは１５０μｍ以下であ
る。
止される電子部品に傷をつけたり、破損させることは少
なくなるが、封止材の粘性、成形性を考慮すると、最大
粒径で５００μｍ以下、好ましくは１５０μｍ以下であ
る。
【００２２】本発明の充填材は、不純物含有量が少ない
のが好ましいく、具体的にはＮａ、Ｋ、ハロゲン含有が
１００ｐｐｍ以下であるのが好ましい。特にハロゲンは
２０ｐｐｍ以下であるのが好ましい。
のが好ましいく、具体的にはＮａ、Ｋ、ハロゲン含有が
１００ｐｐｍ以下であるのが好ましい。特にハロゲンは
２０ｐｐｍ以下であるのが好ましい。
【００２３】本発明の充填材は、電子部品、例えば、セ
ラミックスから成る基板上に、半導体素子を搭載し、こ
の半導体素子を封止するような封止材の充填材として用
いることがこのましい。電子部品の封止材は、樹脂など
のマットリックスと充填材とを配合することにより製造
される。樹脂などのマットリックスとしては、例えばエ
ポキシ樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂などが好
ましく用いられる。これらの樹脂は、熱膨張係数が大き
く、電子部品、特にセラミックスを基体とする部品の熱
膨張係数との差が大きいが、本発明の充填材を配合する
ことにより、封止材としての熱膨張係数を電子部品の熱
膨張係数と同程度まで小さくすることができる。
ラミックスから成る基板上に、半導体素子を搭載し、こ
の半導体素子を封止するような封止材の充填材として用
いることがこのましい。電子部品の封止材は、樹脂など
のマットリックスと充填材とを配合することにより製造
される。樹脂などのマットリックスとしては、例えばエ
ポキシ樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂などが好
ましく用いられる。これらの樹脂は、熱膨張係数が大き
く、電子部品、特にセラミックスを基体とする部品の熱
膨張係数との差が大きいが、本発明の充填材を配合する
ことにより、封止材としての熱膨張係数を電子部品の熱
膨張係数と同程度まで小さくすることができる。
【００２４】尚、本発明の充填材を配合した封止材に
は、必要に応じて他の低膨張セラミックスなどの充填
材、硬化剤、重合触媒、安定剤、着色剤、カップリング
剤等を配合することもできる。
は、必要に応じて他の低膨張セラミックスなどの充填
材、硬化剤、重合触媒、安定剤、着色剤、カップリング
剤等を配合することもできる。
【００２５】
【作用】本発明の充填材は、ＬｉＯ2 、Ａｌ2 Ｏ3 、Ｓ
ｉＯ2 とを含むセラミックス粉末であって、３０〜３０
０℃における熱膨張係数が５×１０-7／℃〜−１０×１
０-7／℃であるので、熱膨張係数の大きい樹脂等のマト
リックスに、これを配合して得られる電子部品用封止材
は、熱膨張係数を電子部品と同程度まで小さくすること
かできる。したがって、本発明の充填材を用いた封止材
により、電子部品を封止した場合、あるいは封止した後
の温度変化による加重を与えた場合、従来のように封止
材中に残留応力が生じて、電子部品に応力歪を与えるこ
とがなく、電子部品の変形、割れ等の問題、配線のずれ
などの問題を生じることが少なく、封止材にクラックが
入ることもない。
ｉＯ2 とを含むセラミックス粉末であって、３０〜３０
０℃における熱膨張係数が５×１０-7／℃〜−１０×１
０-7／℃であるので、熱膨張係数の大きい樹脂等のマト
リックスに、これを配合して得られる電子部品用封止材
は、熱膨張係数を電子部品と同程度まで小さくすること
かできる。したがって、本発明の充填材を用いた封止材
により、電子部品を封止した場合、あるいは封止した後
の温度変化による加重を与えた場合、従来のように封止
材中に残留応力が生じて、電子部品に応力歪を与えるこ
とがなく、電子部品の変形、割れ等の問題、配線のずれ
などの問題を生じることが少なく、封止材にクラックが
入ることもない。
【００２６】尚、本発明者らの研究によれば、熱膨張係
数が大きなマトリックスに低膨張率の充填材を配合し
て、封止材の熱膨張係数を電子部品、特にセラミックス
を基体とする部品と同程度まで小さくする場合、その理
由は明らかではないが、充填材の熱膨張係数が小さいほ
どよいわけではなく、負の熱膨張係数が大きすぎる場合
にはその硬化が得られないことが判った。即ち、マット
リックスと充填材との複合体としての熱膨張係数がゼロ
付近の充填材を用いたときに、複合体としての熱膨張係
数が最も小さくなることが判った。
数が大きなマトリックスに低膨張率の充填材を配合し
て、封止材の熱膨張係数を電子部品、特にセラミックス
を基体とする部品と同程度まで小さくする場合、その理
由は明らかではないが、充填材の熱膨張係数が小さいほ
どよいわけではなく、負の熱膨張係数が大きすぎる場合
にはその硬化が得られないことが判った。即ち、マット
リックスと充填材との複合体としての熱膨張係数がゼロ
付近の充填材を用いたときに、複合体としての熱膨張係
数が最も小さくなることが判った。
【００２７】本発明の好ましい態様において、Ｌｉ
Ｏ2 、Ａｌ2 Ｏ3 及びＳｉＯ2 は、その含有が、それぞ
れ３〜２０重量％、１０〜６０重量％、３５〜９０重量
％とした場合、主結晶構造がβ−ユークリプタイト構造
及び／又はβ−スポジューメン構造であって、３０〜３
００℃における熱膨張係数が５×１０-7／℃〜−１０×
１０-7／℃、即ちゼロ付近のセラミックスを容易に得る
ことができる。
Ｏ2 、Ａｌ2 Ｏ3 及びＳｉＯ2 は、その含有が、それぞ
れ３〜２０重量％、１０〜６０重量％、３５〜９０重量
％とした場合、主結晶構造がβ−ユークリプタイト構造
及び／又はβ−スポジューメン構造であって、３０〜３
００℃における熱膨張係数が５×１０-7／℃〜−１０×
１０-7／℃、即ちゼロ付近のセラミックスを容易に得る
ことができる。
【００２８】
実施例１〜８、比較例１、２ 炭酸リチウムと、酸化アルミニウムと酸化ケイ素とを、
焼成後のＬｉＯ2 と、Ａｌ2 Ｏ3 と、ＳｉＯ2 との含有
量が表１に示すようになるように秤量し、ボールミルを
用いて粉砕混合した後、電気炉に投入し、１０００℃で
２時間仮焼した。得られた仮焼品をボールみるを用い
て、粉砕し、１ｔｏｎ／ｃｍ2 でプレス成形し、表１に
示す温度及び時間で焼成し、焼結体を得た。
焼成後のＬｉＯ2 と、Ａｌ2 Ｏ3 と、ＳｉＯ2 との含有
量が表１に示すようになるように秤量し、ボールミルを
用いて粉砕混合した後、電気炉に投入し、１０００℃で
２時間仮焼した。得られた仮焼品をボールみるを用い
て、粉砕し、１ｔｏｎ／ｃｍ2 でプレス成形し、表１に
示す温度及び時間で焼成し、焼結体を得た。
【００２９】これらを夫々実施例１〜８とした。
【００３０】なお、比較のため、焼成条件を変えて、熱
膨張係数が本発明の範囲以外で、負の熱膨張係数の大き
いセラミックスを製造し、比較例１とした。さらに、従
来の充填材であるＳｉＯ2 を比較例２とした。
膨張係数が本発明の範囲以外で、負の熱膨張係数の大き
いセラミックスを製造し、比較例１とした。さらに、従
来の充填材であるＳｉＯ2 を比較例２とした。
【００３１】実施例１〜８、比較例１、２の焼結体を夫
々直径４ｍｍ、厚み２０ｍｍの試片とし、３０〜３００
℃における熱膨張係数を測定した。
々直径４ｍｍ、厚み２０ｍｍの試片とし、３０〜３００
℃における熱膨張係数を測定した。
【００３２】また、再粉砕して、粉末Ｘ線回折により、
結晶相を測定した。
結晶相を測定した。
【００３３】これらの結果を表１に示す。尚、表１中の
結晶構造において、Ａはβ−ユークリプタイト構造を、
Ｂはβ−スポジューメン構造、Ｃは非晶質をそれぞれ示
す。
結晶構造において、Ａはβ−ユークリプタイト構造を、
Ｂはβ−スポジューメン構造、Ｃは非晶質をそれぞれ示
す。
【００３４】
【表１】
【００３５】表１の結果から、実施例１〜８は、ＬｉＯ
2 と、Ａｌ2 Ｏ3 と、ＳｉＯ2 との含有量が、３〜２０
重量％のＬｉＯ2 、１０〜６０重量％のＡｌ2 Ｏ3 、３
５〜９０重量％のＳｉＯ2 とし、３０〜３００℃におけ
る熱膨張係数が５×１０-7／℃〜−１０×１０-7／℃
で、主結晶構造がβ−ユークリプタイト構造及び／又は
β−スポジューメン構造のセラミックスであり、比較例
１は熱膨張係数が本発明の範囲から外れ、負の熱膨張係
数が大きなセラミックス、比較例２は非晶質シリカであ
ることがわかる。
2 と、Ａｌ2 Ｏ3 と、ＳｉＯ2 との含有量が、３〜２０
重量％のＬｉＯ2 、１０〜６０重量％のＡｌ2 Ｏ3 、３
５〜９０重量％のＳｉＯ2 とし、３０〜３００℃におけ
る熱膨張係数が５×１０-7／℃〜−１０×１０-7／℃
で、主結晶構造がβ−ユークリプタイト構造及び／又は
β−スポジューメン構造のセラミックスであり、比較例
１は熱膨張係数が本発明の範囲から外れ、負の熱膨張係
数が大きなセラミックス、比較例２は非晶質シリカであ
ることがわかる。
【００３６】実施例９〜１６、比較例３、４ 実施例１〜８、比較例１、２で得られた低膨張セラミッ
クス及びシリカをボールミルで粉砕し、２００メッシュ
のふるいを通過させて充填材を得た。エポキシ樹脂をマ
トリックスとし、表２に示す割合で、マトリックスと上
記各充填材とを配合し、熱ロールで混合した後、冷却し
た。これらを実施例９〜１６、比較例３、４とする。
クス及びシリカをボールミルで粉砕し、２００メッシュ
のふるいを通過させて充填材を得た。エポキシ樹脂をマ
トリックスとし、表２に示す割合で、マトリックスと上
記各充填材とを配合し、熱ロールで混合した後、冷却し
た。これらを実施例９〜１６、比較例３、４とする。
【００３７】これらを夫々直径４ｍｍ、厚み２０ｍｍの
試片とし、３０〜３００℃における熱膨張係数を測定し
た。
試片とし、３０〜３００℃における熱膨張係数を測定し
た。
【００３８】これらの結果を表２に示す。
【００３９】
【表２】
【００４０】表２の結果から、実施例１〜８のＬｉＯ2
と、Ａｌ2 Ｏ3 と、ＳｉＯ2 との含有量が、３〜２０重
量％のＬｉＯ2 、１０〜６０重量％のＡｌ2 Ｏ3 、３５
〜９０重量％のＳｉＯ2 とし、３０〜３００℃における
熱膨張係数が５×１０-7／℃〜−１０×１０-7／℃で、
主結晶構造がβ−ユークリプタイト構造及び／又はβ−
スポジューメン構造のセラミックスを充填材として配合
した実施例９〜１６は、マトリックスと複合させたとき
の熱膨張係数が小さく、本発明の目的を達成することが
できるが、他の条件は本発明の範囲にあるものの、負の
熱膨張係数が大きい比較例１及び非晶質シリカを充填材
として用いた比較例２は、マトリックスと複合させたと
きの熱膨張係数を充分小さくすることができないことが
判る。
と、Ａｌ2 Ｏ3 と、ＳｉＯ2 との含有量が、３〜２０重
量％のＬｉＯ2 、１０〜６０重量％のＡｌ2 Ｏ3 、３５
〜９０重量％のＳｉＯ2 とし、３０〜３００℃における
熱膨張係数が５×１０-7／℃〜−１０×１０-7／℃で、
主結晶構造がβ−ユークリプタイト構造及び／又はβ−
スポジューメン構造のセラミックスを充填材として配合
した実施例９〜１６は、マトリックスと複合させたとき
の熱膨張係数が小さく、本発明の目的を達成することが
できるが、他の条件は本発明の範囲にあるものの、負の
熱膨張係数が大きい比較例１及び非晶質シリカを充填材
として用いた比較例２は、マトリックスと複合させたと
きの熱膨張係数を充分小さくすることができないことが
判る。
【００４１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の充填材
は、熱膨張係数がゼロ付近であって、熱膨張係数が大き
い樹脂などのマトリックスを用いた電子部品封止材用の
充填材として、特に有用であり、封止材の熱膨張係数を
電子部品、特にセラミックスを基体とする電子部品と同
程度に下げることができる。したがって、本発明の充填
材を用いた封止材により電子部品を封止すると、あるい
は封止した後の温度変化による加重を与えた場合、従来
のように封止材中に在留応力が生じて、電子部品に応力
歪を与えることがなく、電子部品の変形、割れ等の問
題、配線ずれ等の問題を生じることが少なく、封止材に
クラックが入ることもない。
は、熱膨張係数がゼロ付近であって、熱膨張係数が大き
い樹脂などのマトリックスを用いた電子部品封止材用の
充填材として、特に有用であり、封止材の熱膨張係数を
電子部品、特にセラミックスを基体とする電子部品と同
程度に下げることができる。したがって、本発明の充填
材を用いた封止材により電子部品を封止すると、あるい
は封止した後の温度変化による加重を与えた場合、従来
のように封止材中に在留応力が生じて、電子部品に応力
歪を与えることがなく、電子部品の変形、割れ等の問
題、配線ずれ等の問題を生じることが少なく、封止材に
クラックが入ることもない。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 23/31 (72)発明者 小田 勉 鹿児島県国分市山下町１番１号 京セラ株 式会社鹿児島国分工場内 (72)発明者 久高 将文 鹿児島県国分市山下町１番１号 京セラ株 式会社鹿児島国分工場内
Claims (2)
- 【請求項１】 ＬｉＯ2 と、Ａｌ2 Ｏ3 と、ＳｉＯ2 と
を含有するセラミックス粉末であって、主結晶構造がβ
−ユークリプタイト構造及び／又はβ−スポジューメン
構造であり、３０〜３００℃における熱膨張係数が５×
１０-7／℃〜−１０×１０-7／℃であることを特徴する
電子部品封止材用充填材。 - 【請求項２】 前記ＬｉＯ2 、Ａｌ2 Ｏ3 及びＳｉＯ2
は、その含有量が、３〜２０重量％、１０〜６０重量
％、３５〜９０重量％であることを特徴とする請求項第
１記載の電子部品封止材用充填材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1532892A JPH0641347A (ja) | 1992-01-30 | 1992-01-30 | 電子部品封止材用充填材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1532892A JPH0641347A (ja) | 1992-01-30 | 1992-01-30 | 電子部品封止材用充填材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0641347A true JPH0641347A (ja) | 1994-02-15 |
Family
ID=11885714
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1532892A Pending JPH0641347A (ja) | 1992-01-30 | 1992-01-30 | 電子部品封止材用充填材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0641347A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004327991A (ja) * | 2003-04-28 | 2004-11-18 | Northrop Grumman Corp | 低温および高出力密度の電子およびフォトニックデバイスのアセンブリーおよびパッケージングのための低熱膨張の接着剤および封止材 |
| KR100840924B1 (ko) * | 2007-03-30 | 2008-06-24 | 삼성전기주식회사 | 유크립타이트 세라믹 필러 및 이를 포함하는 절연 복합재 |
| JP2010514172A (ja) * | 2006-12-22 | 2010-04-30 | パルス・エムイーエムエス・アンパルトセルスカブ | 低い熱膨張係数を有するアンダーフィル剤を用いるマイクロフォン組立品 |
| KR101234842B1 (ko) * | 2008-12-12 | 2013-02-19 | 제일모직주식회사 | 멀티칩 패키지 밀봉용 에폭시 수지 조성물 및 이를 이용한 멀티칩 패키지 |
| WO2017101539A1 (zh) * | 2015-12-17 | 2017-06-22 | 广东生益科技股份有限公司 | 一种热固性树脂组合物以及含有它的预浸料、层压板以及印制电路板 |
-
1992
- 1992-01-30 JP JP1532892A patent/JPH0641347A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004327991A (ja) * | 2003-04-28 | 2004-11-18 | Northrop Grumman Corp | 低温および高出力密度の電子およびフォトニックデバイスのアセンブリーおよびパッケージングのための低熱膨張の接着剤および封止材 |
| JP2010514172A (ja) * | 2006-12-22 | 2010-04-30 | パルス・エムイーエムエス・アンパルトセルスカブ | 低い熱膨張係数を有するアンダーフィル剤を用いるマイクロフォン組立品 |
| KR100840924B1 (ko) * | 2007-03-30 | 2008-06-24 | 삼성전기주식회사 | 유크립타이트 세라믹 필러 및 이를 포함하는 절연 복합재 |
| KR101234842B1 (ko) * | 2008-12-12 | 2013-02-19 | 제일모직주식회사 | 멀티칩 패키지 밀봉용 에폭시 수지 조성물 및 이를 이용한 멀티칩 패키지 |
| WO2017101539A1 (zh) * | 2015-12-17 | 2017-06-22 | 广东生益科技股份有限公司 | 一种热固性树脂组合物以及含有它的预浸料、层压板以及印制电路板 |
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