JPS5918132A - 封着用硝子組成物 - Google Patents
封着用硝子組成物Info
- Publication number
- JPS5918132A JPS5918132A JP12764582A JP12764582A JPS5918132A JP S5918132 A JPS5918132 A JP S5918132A JP 12764582 A JP12764582 A JP 12764582A JP 12764582 A JP12764582 A JP 12764582A JP S5918132 A JPS5918132 A JP S5918132A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- powder
- sealing
- low
- glass
- melting point
- 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
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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】
本発明は低温度の熱処理により高強度、高耐熱ショック
性の気密封着を達成する封着用硝子組成物で特にＩＣ用
のアルミナ質パッケージ（アルミナ基板）の封着に好適
に用いられる封着用硝子組成物に関する。
性の気密封着を達成する封着用硝子組成物で特にＩＣ用
のアルミナ質パッケージ（アルミナ基板）の封着に好適
に用いられる封着用硝子組成物に関する。
ＩＣのアルミナ質パッケージによる封止は、ＩＣ保護の
ためできるだけ低温で封着する必要がある。低温（例え
ば４３０℃以下）の封着を達成するため従来よりＰｂＯ
−Ｂ２０３− ＺｎＯ−Ｓｉ ０２系やＰｂＯＢ２０３
− ＺｎＯｓｉ○２− ＰｂＦ２系などが用いられてき
た。ＰｂＦ２ を含む系は４００℃以下の封着も可能
であるが封着後、絶縁特性が劣化しアルミナ質パッケー
ジによる封着には適きない。
ためできるだけ低温で封着する必要がある。低温（例え
ば４３０℃以下）の封着を達成するため従来よりＰｂＯ
−Ｂ２０３− ＺｎＯ−Ｓｉ ０２系やＰｂＯＢ２０３
− ＺｎＯｓｉ○２− ＰｂＦ２系などが用いられてき
た。ＰｂＦ２ を含む系は４００℃以下の封着も可能
であるが封着後、絶縁特性が劣化しアルミナ質パッケー
ジによる封着には適きない。
一方ＰｂＯ−Ｂ２０３− ＺｎＯ−Ｓｉ ０２ 系は４
５０〜４１５℃程度の封着温度を有し絶縁性も良好であ
るが、特に封着温度、耐熱ショック性に劣り改善の余地
がある。
５０〜４１５℃程度の封着温度を有し絶縁性も良好であ
るが、特に封着温度、耐熱ショック性に劣り改善の余地
がある。
本発明の目的は４３０℃以下（３９０〜４３０℃）の温
度で１０分間以内の熱処理により充分流動（７、アルミ
ナ、金属リードワイヤに対し高強度耐熱ショック性に優
れた気密封着が行なえ、さらに耐水性、耐酸性、絶縁性
に優へ、誘電率の低い封着用硝子組成物を提供すること
である。
度で１０分間以内の熱処理により充分流動（７、アルミ
ナ、金属リードワイヤに対し高強度耐熱ショック性に優
れた気密封着が行なえ、さらに耐水性、耐酸性、絶縁性
に優へ、誘電率の低い封着用硝子組成物を提供すること
である。
本発明は重量係表示で本質的に
ｐｂｏ ７４．０ 〜８７．０ ％Ｂ２Ｏ３６
，ｏ 〜 １５．ａ ％ Ｚｎ０ ０．５ 〜６．５％ ５ｉ０２ ０．３〜３．０ ％■２０５
０．１〜 ３．０ ％ＣｕＯｏ 〜４．０％ Ｂｉ２０３ ０ 〜 ７．０ ％５ｎ０２
０ 〜 ２．０％メンの１渚以上の低膨張性耐
火物粉末と、アルミナ、スピネル、酸化チタン及び酸化
スズの１者以上の＾強度セラミックス粉末とから成り、
上記粉末が容量係表示で 低融点硝子粉末 ５５．０〜７５．０係低膨張性耐
火物粉末 ２４．０〜４４．０％高強度セラミックス粉
末 ０．５〜２０．０％とから成る封着用硝子組成物
に関する。
，ｏ 〜 １５．ａ ％ Ｚｎ０ ０．５ 〜６．５％ ５ｉ０２ ０．３〜３．０ ％■２０５
０．１〜 ３．０ ％ＣｕＯｏ 〜４．０％ Ｂｉ２０３ ０ 〜 ７．０ ％５ｎ０２
０ 〜 ２．０％メンの１渚以上の低膨張性耐
火物粉末と、アルミナ、スピネル、酸化チタン及び酸化
スズの１者以上の＾強度セラミックス粉末とから成り、
上記粉末が容量係表示で 低融点硝子粉末 ５５．０〜７５．０係低膨張性耐
火物粉末 ２４．０〜４４．０％高強度セラミックス粉
末 ０．５〜２０．０％とから成る封着用硝子組成物
に関する。
前記低融点硝子の組成限定の理由を説明する。
ｐｂｏは少な過ぎると軟化点が高くなシ封着温度が高く
なる。一方多過ぎると粉末硝子の作成時に結晶化し易く
なると共に封着時の流動性が悪くなり充分な封着強度が
得られず、いずれも好ましくない。Ｂ２Ｏ３は少な過き
ると、ｐｂｏの多過ぎる場合と同様の難点があり、多過
ぎるとｐｂｏの少な過ぎる場合と同様の難点がある。
なる。一方多過ぎると粉末硝子の作成時に結晶化し易く
なると共に封着時の流動性が悪くなり充分な封着強度が
得られず、いずれも好ましくない。Ｂ２Ｏ３は少な過き
ると、ｐｂｏの多過ぎる場合と同様の難点があり、多過
ぎるとｐｂｏの少な過ぎる場合と同様の難点がある。
ＺｎＯは、多過ぎるとｐｂｏの多過ぎる場合と同様の難
点があり、少な過ぎるとｐｂｏの少な過ぎる場合と同様
の難点がある。ＳｉＯ２は添加することにより耐酸性を
向上することができるが、多過ぎると封着温度が高くな
り、少な過ぎるとｐｂｏの多過ぎる場合と同様の難点が
あり、いずれも好ましくない。Ｍ２Ｏ５は、添加するこ
とにより封着時に流動性を向上させる効果を生ずるが少
な過ぎるとその効果を生じない。寸だ多過ぎるとｐｂｏ
の多過ぎる場合と同様の難点を生じるのでいずれも好甘
しくない。
点があり、少な過ぎるとｐｂｏの少な過ぎる場合と同様
の難点がある。ＳｉＯ２は添加することにより耐酸性を
向上することができるが、多過ぎると封着温度が高くな
り、少な過ぎるとｐｂｏの多過ぎる場合と同様の難点が
あり、いずれも好ましくない。Ｍ２Ｏ５は、添加するこ
とにより封着時に流動性を向上させる効果を生ずるが少
な過ぎるとその効果を生じない。寸だ多過ぎるとｐｂｏ
の多過ぎる場合と同様の難点を生じるのでいずれも好甘
しくない。
ＣｕＯ及びＢｉ２Ｏ３は、添加することにより融点？下
けより低温での封着を可能にする効果を生ずるが、多過
きるとｐｂｏが多過ぎる場合と同様の難点を生じ好普し
７くない。
けより低温での封着を可能にする効果を生ずるが、多過
きるとｐｂｏが多過ぎる場合と同様の難点を生じ好普し
７くない。
Ｓｎ・〕２ は添加することにより、結晶化を抑制する
効果ケ生じ４、封着時に溶融ガラスが充分流動した後結
晶化することを可能にするか、多過き′ると融点が高く
なり封着温度が高くなるので好丑しくない。以上の外に
、結晶化を抑制するためにＡｌ２Ｏ３を３φ以下添加す
ることができる。
効果ケ生じ４、封着時に溶融ガラスが充分流動した後結
晶化することを可能にするか、多過き′ると融点が高く
なり封着温度が高くなるので好丑しくない。以上の外に
、結晶化を抑制するためにＡｌ２Ｏ３を３φ以下添加す
ることができる。
Ａ１２０３の添加量が多過ぎると融点が高くなり好すし
くない。融点を下げるためにこれらにＢａｄ。
くない。融点を下げるためにこれらにＢａｄ。
ＳｒＯ，Ｃａｂ、 Ｍ２Ｏの１者以上のアルカリ土類金
属酸化物を添加することができる。その添加量は多過ぎ
ると溶融ガラスの結晶化が促進されるので２チ以下が好
すしい。
属酸化物を添加することができる。その添加量は多過ぎ
ると溶融ガラスの結晶化が促進されるので２チ以下が好
すしい。
上記組成の範囲の内よシ好ましい範囲は」量係表示で次
の通りである。
の通りである。
Ｐｂ０ ７７．０ 〜８６．０Ｂ２０３
７．０〜１３，０ ＺｎＯ１，５〜 ６．０ ＳｉＯ２０，５〜 ２．５ Ｖ２０Ｓ ０．３〜２，０ Ｂｉ２０３ ０．５〜５．０ Ｃｕ０ ０ 〜３．０ Ｓｎ０２ ０ 〜２．１ Ａ１２０３ ０ 〜３．０ 本発明の封着用硝子組成物においては前記硝子粉末に対
して低膨張耐火物粉末と高強度のセラミックス粉末とを
混合する。低膨張性耐火物粉末は組成物の膨張係数を封
着対象物と整合させるために添加し、高強度セラミック
ス粉末は封着強度を大きくするために添加する。
７．０〜１３，０ ＺｎＯ１，５〜 ６．０ ＳｉＯ２０，５〜 ２．５ Ｖ２０Ｓ ０．３〜２，０ Ｂｉ２０３ ０．５〜５．０ Ｃｕ０ ０ 〜３．０ Ｓｎ０２ ０ 〜２．１ Ａ１２０３ ０ 〜３．０ 本発明の封着用硝子組成物においては前記硝子粉末に対
して低膨張耐火物粉末と高強度のセラミックス粉末とを
混合する。低膨張性耐火物粉末は組成物の膨張係数を封
着対象物と整合させるために添加し、高強度セラミック
ス粉末は封着強度を大きくするために添加する。
低膨張性耐火物粉末としてはコージェライト使用できる
。高強度セラミックス粉末とし−ては、ましいが、スピ
ネル、酸化スズ、酸化チタンも使用できる。
。高強度セラミックス粉末とし−ては、ましいが、スピ
ネル、酸化スズ、酸化チタンも使用できる。
本発明の封着用硝子組成物においては容量係表示で
前記低融点硝子粉末 ５５．０〜７５．０％前記低膨
張性耐火物粉末 ２４．０〜４４．０％前前記節度セ
ラミックス粉末 ０．３〜２０．０％の組成を持つ。
張性耐火物粉末 ２４．０〜４４．０％前前記節度セ
ラミックス粉末 ０．３〜２０．０％の組成を持つ。
この限定理由は次の通りである。
硝子粉末が多過ぎると、組成物としての膨張係数が大き
くなり、アルミナ質の如き ５５〜７５×１０−７℃−
１近くの膨張係数を有するものを封永し′に際、封着部
に熱応力を生じ、耐熱ショック性。
くなり、アルミナ質の如き ５５〜７５×１０−７℃−
１近くの膨張係数を有するものを封永し′に際、封着部
に熱応力を生じ、耐熱ショック性。
機械的強度が低下するので好ましくない。一方、少な過
きると、封着時に組成物のｖＩＬ動性が悪くなり機械的
強度及び気密性が低下し好１しくない。硝子粉末は上記
範囲中７３〜５８係の範囲が特に好ましい。
きると、封着時に組成物のｖＩＬ動性が悪くなり機械的
強度及び気密性が低下し好１しくない。硝子粉末は上記
範囲中７３〜５８係の範囲が特に好ましい。
低膨張性耐火物粉末Ｃよ、多過きると硝子粉末が少な過
ぎる場合と同一の難点を生じ７、少な過ぎると硝子粉末
が多過ぎる場合と同一の難点を生じ好ましくない。
ぎる場合と同一の難点を生じ７、少な過ぎると硝子粉末
が多過ぎる場合と同一の難点を生じ好ましくない。
セラミックス粉末は、多過ぎると硝子粉末が多過ぎる場
合と同一め難点を生じ、少な過ぎると封着部の耐熱ショ
ック性が低下し好ましく々い０ 本発明においては、容量チ表示で、 低融点硝子粉末 ５８．０〜７３．０ コージエライト粉末 ２８．０〜４１．０アルミナ粉
末 ０．３〜１０．０ の範囲のものが特に好ましい。
合と同一め難点を生じ、少な過ぎると封着部の耐熱ショ
ック性が低下し好ましく々い０ 本発明においては、容量チ表示で、 低融点硝子粉末 ５８．０〜７３．０ コージエライト粉末 ２８．０〜４１．０アルミナ粉
末 ０．３〜１０．０ の範囲のものが特に好ましい。
次に本発明の封着用硝子組成物の製造方法の一例を説明
する。
する。
各原料成分、例えば鉛丹、無水硼酸、酸化亜鉛、五酸化
バナジウム、酸化第二銅、三酸化ビスマスなどを目標組
成に従って配合混合してバッチを調整し、バッチを白金
るつぼに入れ電気炉中で１０００〜１２５０℃で１〜２
時間加熱熔解する。熔融硝子ケ水砕し又は板状に成形し
、ボールミルで粒径１〜８μｍ程度捷で粉砕する。
バナジウム、酸化第二銅、三酸化ビスマスなどを目標組
成に従って配合混合してバッチを調整し、バッチを白金
るつぼに入れ電気炉中で１０００〜１２５０℃で１〜２
時間加熱熔解する。熔融硝子ケ水砕し又は板状に成形し
、ボールミルで粒径１〜８μｍ程度捷で粉砕する。
低膨張性耐火物粉末及び高強瓜セラミックス粉末は５２
５メツシユパスとする。こわらを目標とする組成割合に
秤量［２に後ミキサーで混合１７本発明の封着用硝子組
成物を得る。
５メツシユパスとする。こわらを目標とする組成割合に
秤量［２に後ミキサーで混合１７本発明の封着用硝子組
成物を得る。
実施例
表１記載の９種類の封着組成物を製造した。
これらの組成物につい又、膨張係数、流動性。
訪電率を測定し、更に該組成物を用いてアルミナ質パッ
ケージを封着１２、封着強度及び耐熱ショック性を測定
Ｌｒｖ。これらの測定結果を同表に示す。
ケージを封着１２、封着強度及び耐熱ショック性を測定
Ｌｒｖ。これらの測定結果を同表に示す。
膨張係数はＩＣ封止用のアルミナの場合、その熱膨張係
数は ６５〜７０Ｘ１０’℃−１（２５〜４００℃）の
範囲内にある。低温封着組成物の熱膨張係）文は、アル
ミナのそれに対し＋２×１０−７〜−１０Ｘ１０’
の範囲内にあると、アルミナとの整合性を満足する。
数は ６５〜７０Ｘ１０’℃−１（２５〜４００℃）の
範囲内にある。低温封着組成物の熱膨張係）文は、アル
ミナのそれに対し＋２×１０−７〜−１０Ｘ１０’
の範囲内にあると、アルミナとの整合性を満足する。
流動性は、各粉末試料をその比重に相当する７数を採取
し、１２．５ｍｍ中の円柱状に加圧成形した後、板硝子
片上ＶＣのせ、表の封７ｉｒ品度で１０分間熱処理した
後・、そのフロー直径を測定した。
し、１２．５ｍｍ中の円柱状に加圧成形した後、板硝子
片上ＶＣのせ、表の封７ｉｒ品度で１０分間熱処理した
後・、そのフロー直径を測定した。
アルミナとの封着に当っては、組成物のフロー直径はｉ
９ｗｎ以上であるのが好ましい。
９ｗｎ以上であるのが好ましい。
誘電率は、ＩＭ［（ｚ・２５℃の条件下で測定した。こ
の値は２０以下であることが望ましい。
の値は２０以下であることが望ましい。
α線放出量は、粉末を軽く押して表面を平らにした後に
、この平面から放出されるα線の個数をカウントした。
、この平面から放出されるα線の個数をカウントした。
この値は１．５カウント／Ｃｒｎ２・ｈｒ 以下が望
ましい。
ましい。
封着強度及び耐熱ショック性は、表の封着組成物を用い
てアルミナ質パッケージ（１６ピンＳＳＩタイプ、ビン
４２ ％、 Ｎｉ−Ｆｅ合金）の気密封着を実施した
後、封着強度についてはＭＩＬ −８８３Ｂ −２０２
４のトルク強度試験によシ、耐熱性はＭＩＬ −８８３
Ｂ −１０１１−２−Ａによる熱衝撃テストを実施１〜
だ。強度試験は谷２０ケのサンプルの最小値である。封
着性試験では、各、々１００ケのサンプルを、まずＨｅ
リークテスターによりリークがないことを確認した
後、前記試験を行ない、試験後［（ｅ リークテスタ
ーにより Ｉ Ｘ １０−８ｃｃ／ｍｉｎ 以十のリ
ークがあるサンプルが１ケでも検出された場合、リーク
あり（耐熱ンヨツク性不良）と１−た。
てアルミナ質パッケージ（１６ピンＳＳＩタイプ、ビン
４２ ％、 Ｎｉ−Ｆｅ合金）の気密封着を実施した
後、封着強度についてはＭＩＬ −８８３Ｂ −２０２
４のトルク強度試験によシ、耐熱性はＭＩＬ −８８３
Ｂ −１０１１−２−Ａによる熱衝撃テストを実施１〜
だ。強度試験は谷２０ケのサンプルの最小値である。封
着性試験では、各、々１００ケのサンプルを、まずＨｅ
リークテスターによりリークがないことを確認した
後、前記試験を行ない、試験後［（ｅ リークテスタ
ーにより Ｉ Ｘ １０−８ｃｃ／ｍｉｎ 以十のリ
ークがあるサンプルが１ケでも検出された場合、リーク
あり（耐熱ンヨツク性不良）と１−た。
手続補正書防幻
昭和５７年１１月μ日
特許庁長官 若杉和夫殿
１、事件の表示
昭和５７年特許願第１２７６４５号
２、発明の名称
封着用硝子組成物
３、補正しする者
事件との関係 特許出願人
住所 東京都千代田区丸の内三丁目２番３号イッキガ
ラス 氏名 岩城硝子株式会社 ４、代理人 〒１．０５ 補正する（内容に変更なし）。
ラス 氏名 岩城硝子株式会社 ４、代理人 〒１．０５ 補正する（内容に変更なし）。
以上
Claims (2)
- （１） 重量％表示で本質的に ｐｂ○ ７４．０〜８７．０係 Ｂ２Ｏ３６，０〜１５，０係 ＺｎＯ０，５〜６．５ ％ Ｓｉ ０２ ０．３〜３．０％ ５ｎ０２ ０ 〜２．０％ の組成を有する低融点硝子粉末と、コージェライト β
−辱−１フリイト及びβ−スポジューメンの１者以上の
低膨張性耐火物粉末と、アルミナ、スピネル、酸化チタ
ン及び酸化スズの１者以上の高強度セラミックス粉末と
から成り、上記粉末が容量製表示で 低融点硝子粉末 ５５．０〜７５．０係低膨張性耐
火物粉末 ２４．０〜４４．０％高強度セラミックス粉
末 ０．３〜２０．０％の範囲にある低融点封着組成物
。 - （２） 前記低融点硝子粉末は重量％表示でＰｂＯ７
７，０〜 ８６．０ Ｂ２ ｏ３７．０〜１３，０ ＺｎＯ１，５〜６．０ Ｓｉ０２ ０．５〜２．５ Ｖ２ ｏ、、 ｏ、 Ｓ〜 ２，０Ｂｉ２０３
０．５〜５．０ ＣｕＯＯ〜３．０ Ｓｎ０２ ０ 〜２．０ Ａ１２０３ ０ 〜３．０ の範囲内にあり、前記低膨張性耐火物粉末はコージェラ
イトであり、前記高強度セラミックス粉末はアルミナ粉
末であり、かつ、前記粉末が容量製表示で 低融点硝子粉末 ５８．０〜７３．０％コージェライト
粉末 ２８．０〜４１．０％アルミナ粉末 ０．
３．〜１０．０％の範囲にある特許請求の範囲第１項記
載の封着用硝子組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12764582A JPS5918132A (ja) | 1982-07-23 | 1982-07-23 | 封着用硝子組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12764582A JPS5918132A (ja) | 1982-07-23 | 1982-07-23 | 封着用硝子組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5918132A true JPS5918132A (ja) | 1984-01-30 |
| JPH028978B2 JPH028978B2 (ja) | 1990-02-28 |
Family
ID=14965210
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12764582A Granted JPS5918132A (ja) | 1982-07-23 | 1982-07-23 | 封着用硝子組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5918132A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02229738A (ja) * | 1989-03-01 | 1990-09-12 | Nippon Electric Glass Co Ltd | 低融点封着用組成物 |
| WO2010124682A1 (de) | 2009-04-30 | 2010-11-04 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Bauteil mit einem ersten und einem zweiten substrat und verfahren zu dessen herstellung |
-
1982
- 1982-07-23 JP JP12764582A patent/JPS5918132A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02229738A (ja) * | 1989-03-01 | 1990-09-12 | Nippon Electric Glass Co Ltd | 低融点封着用組成物 |
| WO2010124682A1 (de) | 2009-04-30 | 2010-11-04 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Bauteil mit einem ersten und einem zweiten substrat und verfahren zu dessen herstellung |
| CN102439750A (zh) * | 2009-04-30 | 2012-05-02 | 欧司朗光电半导体有限公司 | 具有第一和第二基板的构件及其制造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH028978B2 (ja) | 1990-02-28 |
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