JPS5939379B2 - 気密封着用複合材料 - Google Patents
気密封着用複合材料Info
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- JPS5939379B2 JPS5939379B2 JP1941280A JP1941280A JPS5939379B2 JP S5939379 B2 JPS5939379 B2 JP S5939379B2 JP 1941280 A JP1941280 A JP 1941280A JP 1941280 A JP1941280 A JP 1941280A JP S5939379 B2 JPS5939379 B2 JP S5939379B2
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- 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
- C03C8/14—Glass frit mixtures having non-frit additions, e.g. opacifiers, colorants, mill-additions
-
- 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
- C03C14/00—Glass compositions containing a non-glass component, e.g. compositions containing fibres, filaments, whiskers, platelets, or the like, dispersed in a glass matrix
- C03C14/004—Glass compositions containing a non-glass component, e.g. compositions containing fibres, filaments, whiskers, platelets, or the like, dispersed in a glass matrix the non-glass component being in the form of particles or flakes
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- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は非晶質低融点ガラスと低膨脹の無機絶縁物とよ
りなる複合材料に関し、とくに集積回路装置容器の気密
封着および半導体素子のモールドに使用する気密封着用
複合材料に関するものである。
りなる複合材料に関し、とくに集積回路装置容器の気密
封着および半導体素子のモールドに使用する気密封着用
複合材料に関するものである。
最近集積回路装置は集積度が大きくなり、従つて素子よ
りの発熱が多くなる傾向にあり、この発熱量を逃がすた
めに集積回路装置の容器に使用する材料にはアルミナ磁
器、ペリリア磁器等のように熱伝導度の良い耐熱性絶縁
物を使い、これをガラスを用いて気密封着して容器とし
ている。
りの発熱が多くなる傾向にあり、この発熱量を逃がすた
めに集積回路装置の容器に使用する材料にはアルミナ磁
器、ペリリア磁器等のように熱伝導度の良い耐熱性絶縁
物を使い、これをガラスを用いて気密封着して容器とし
ている。
ところがこれらの磁器は線膨脹係数が比較的小さいので
、これらを気密に封着するガラスの線膨脹係数も磁器の
線膨脹係数に近づけて小さくしなければならない。また
半導体装置も超小型化に進みつつあり、このためには半
導体素子を容器内に封入することをせず、素子そのもの
をガラスで直接モールドしてしまうことが考えられてい
る。この場合には、モールド用ガラスの線膨脹係数を半
導体素子の線膨脹係数と近接せしめないと、素子に歪、
亀裂を生じさせ、素子の機能を失わさせるか劣化を起し
、特性の不安定をきたすおそれがある。さらにまたガラ
スによつて気密封着を行つたりモールドを行う際に、加
熱温度が高いと素子の温度を上げることになり、素子に
悪影響をおよぼす。従つて素子の性能を損わぬために、
極力低温度で気密封着やモールドが可能であることが必
要であり、でき得るならば４８０℃以下で封着、モール
ドできるさとが望ましい。しかし一般に低融点ガラスの
軟化温度を下げ、従つて封着温度（ここで言う封着温度
とは、粉末状ガラス試料を直径７．５ｍｍ×高さ５關の
円板状に加圧成形し、これを加熱した場合、成形試料が
軟化流動をはじめ、その直径がもとの直径より４０％大
きくなる温度をいう。この温度に加熱すると封着および
モールドが可能である。）を下げると線膨脹係数は大き
くなり、その上耐水性が極めて悪くなり、上記のような
集積回路装置、半導体装置の製造用に適したガラスを作
ることは極めて困難である。現在集積回路装置の容器の
気密封着用ガラスとしては、ＬＳ−０１０９、ＬＳ−０
１１Ｏ、ＬＳ−０１１３、ＬＳ−０８０３〔いずれも日
本電子硝子株式会社製商品名。
、これらを気密に封着するガラスの線膨脹係数も磁器の
線膨脹係数に近づけて小さくしなければならない。また
半導体装置も超小型化に進みつつあり、このためには半
導体素子を容器内に封入することをせず、素子そのもの
をガラスで直接モールドしてしまうことが考えられてい
る。この場合には、モールド用ガラスの線膨脹係数を半
導体素子の線膨脹係数と近接せしめないと、素子に歪、
亀裂を生じさせ、素子の機能を失わさせるか劣化を起し
、特性の不安定をきたすおそれがある。さらにまたガラ
スによつて気密封着を行つたりモールドを行う際に、加
熱温度が高いと素子の温度を上げることになり、素子に
悪影響をおよぼす。従つて素子の性能を損わぬために、
極力低温度で気密封着やモールドが可能であることが必
要であり、でき得るならば４８０℃以下で封着、モール
ドできるさとが望ましい。しかし一般に低融点ガラスの
軟化温度を下げ、従つて封着温度（ここで言う封着温度
とは、粉末状ガラス試料を直径７．５ｍｍ×高さ５關の
円板状に加圧成形し、これを加熱した場合、成形試料が
軟化流動をはじめ、その直径がもとの直径より４０％大
きくなる温度をいう。この温度に加熱すると封着および
モールドが可能である。）を下げると線膨脹係数は大き
くなり、その上耐水性が極めて悪くなり、上記のような
集積回路装置、半導体装置の製造用に適したガラスを作
ることは極めて困難である。現在集積回路装置の容器の
気密封着用ガラスとしては、ＬＳ−０１０９、ＬＳ−０
１１Ｏ、ＬＳ−０１１３、ＬＳ−０８０３〔いずれも日
本電子硝子株式会社製商品名。
電子材料第１８巻（１９７９年）、第１２号、１００ペ
ージに掲載〕およびＩＷＦ−Ｔ１２８〔岩城硝子製商品
名。電子材料、第１８巻（１９７９年）、第１２号、１
４０ページに掲載〕等がある。これらのガラスの線膨脹
係数は比較的小さくてアルミナ磁器に近く、かつ封着温
度も低いが、耐水性が弱いため、これらのガラスを使用
した集積回路装置や半導体装置を湿度の高い雰囲気中で
使用する場合には、ガラスの溶出を起し、絶縁抵抗の劣
化を生じ、容器としての信頼性をそこなう欠点がある。
結晶化ガラスによつて集積回路装置の容器を気密封着す
ることもあるが、この場合はガラスを結晶化させるため
の特別の加熱スケジユールが必要で、気密封着を行うに
際しては、非晶質ガラスに比べて厳密な加熱条件が要求
され、加熱時間も長くかかる、それだけ封着作業が面倒
となる欠点がある。この発明の目的は、これらのガラス
の欠点を改良し、線膨脹係数が小さく、封着温度が低く
、そのうえ耐水性の良い非晶質の気密封着用複合材料を
提供することにある。
ージに掲載〕およびＩＷＦ−Ｔ１２８〔岩城硝子製商品
名。電子材料、第１８巻（１９７９年）、第１２号、１
４０ページに掲載〕等がある。これらのガラスの線膨脹
係数は比較的小さくてアルミナ磁器に近く、かつ封着温
度も低いが、耐水性が弱いため、これらのガラスを使用
した集積回路装置や半導体装置を湿度の高い雰囲気中で
使用する場合には、ガラスの溶出を起し、絶縁抵抗の劣
化を生じ、容器としての信頼性をそこなう欠点がある。
結晶化ガラスによつて集積回路装置の容器を気密封着す
ることもあるが、この場合はガラスを結晶化させるため
の特別の加熱スケジユールが必要で、気密封着を行うに
際しては、非晶質ガラスに比べて厳密な加熱条件が要求
され、加熱時間も長くかかる、それだけ封着作業が面倒
となる欠点がある。この発明の目的は、これらのガラス
の欠点を改良し、線膨脹係数が小さく、封着温度が低く
、そのうえ耐水性の良い非晶質の気密封着用複合材料を
提供することにある。
この発明の構成は、重量百分率で、ＰｂＯ８ｌ．６〜８
３．２，Ｂ２０３６．７〜１１．６，Ｚｎ０１．１〜６
．２，Ｓｉ０２１．６〜３．２，Ａ１２０３０．５〜２
．１，Ｇｅ０２１．６〜４．２の範囲内より選んだ前記
各成分の合成組成からなり、線膨脹係数が１０５〜１２
０Ｘ１０−７／℃、軟化温度が３６０℃以下である非晶
質低融点ガラスに、低膨脹の無機絶縁物が容量百分率で
４８％未満任意の割合で混合されていて、線膨脹係数が
小さく、封着温度が低く、そのうえ耐水性の良い気密封
着用複合材料に係るものである。
３．２，Ｂ２０３６．７〜１１．６，Ｚｎ０１．１〜６
．２，Ｓｉ０２１．６〜３．２，Ａ１２０３０．５〜２
．１，Ｇｅ０２１．６〜４．２の範囲内より選んだ前記
各成分の合成組成からなり、線膨脹係数が１０５〜１２
０Ｘ１０−７／℃、軟化温度が３６０℃以下である非晶
質低融点ガラスに、低膨脹の無機絶縁物が容量百分率で
４８％未満任意の割合で混合されていて、線膨脹係数が
小さく、封着温度が低く、そのうえ耐水性の良い気密封
着用複合材料に係るものである。
この発明の気密封着用複合材料は、その線膨脹係数を被
封着体の線膨脹係数に近づけることができるので、複合
材料が破損することなく気密封着が可能である。
封着体の線膨脹係数に近づけることができるので、複合
材料が破損することなく気密封着が可能である。
またこの気密封着用複合材料の封着温度は４８『Ｃ以下
であるので、高温加熱を嫌う集積回路装置や半導体素子
の気密封着ならびにモールドを行うのに適している。な
おまた本気密封着用複合材料はその耐水性も良好なので
、この複合材料で気密封着した集積回路装置や、素子を
モールドした半導体装置を高湿度中にさらしても、ガラ
スの溶出とそれにともなう絶縁抵抗の劣化も少く、これ
ら装置の信頼性の向上に役立つ。さらにまた、この気密
封着用複合材料は非晶質低融点ガラスと無機絶縁物との
複合材料であるので、封着温度まで加熱昇温さえすれば
非晶質ガラスが軟化流動して封着、モールドが可能とな
るので、結晶化ガラスのように結晶化を完成させるため
の厳密な加熱条件、加熱時間の管理を必要としないので
、封着、モールド作業が容易になる。従つて前に述べた
従米のこの種のガラスの欠点はすべて取り除かれている
。非晶質低融点ガラスに混合する低膨脹の無機絶縁物の
量を容量百分率で４８％未満と限定した理由は、無機絶
縁物の混合量が４８％を超えると、複合材料の軟化流動
を生じる温度が高くなり、封着温度が４８『Ｃを超して
しまい、封着、モールド時における集積回路装置、半導
体装置の劣化を生じ易くするおそれがあるためである。
であるので、高温加熱を嫌う集積回路装置や半導体素子
の気密封着ならびにモールドを行うのに適している。な
おまた本気密封着用複合材料はその耐水性も良好なので
、この複合材料で気密封着した集積回路装置や、素子を
モールドした半導体装置を高湿度中にさらしても、ガラ
スの溶出とそれにともなう絶縁抵抗の劣化も少く、これ
ら装置の信頼性の向上に役立つ。さらにまた、この気密
封着用複合材料は非晶質低融点ガラスと無機絶縁物との
複合材料であるので、封着温度まで加熱昇温さえすれば
非晶質ガラスが軟化流動して封着、モールドが可能とな
るので、結晶化ガラスのように結晶化を完成させるため
の厳密な加熱条件、加熱時間の管理を必要としないので
、封着、モールド作業が容易になる。従つて前に述べた
従米のこの種のガラスの欠点はすべて取り除かれている
。非晶質低融点ガラスに混合する低膨脹の無機絶縁物の
量を容量百分率で４８％未満と限定した理由は、無機絶
縁物の混合量が４８％を超えると、複合材料の軟化流動
を生じる温度が高くなり、封着温度が４８『Ｃを超して
しまい、封着、モールド時における集積回路装置、半導
体装置の劣化を生じ易くするおそれがあるためである。
次にこの発明について実施例を挙げ図面を参照して説明
する。
する。
以下に述べる実施例に使用する非晶質低融点ガラスとし
ては、本出願人の昭和５４年１１月１６日付出願に係る
特許願昭５４−１４８４９９号特公昭５７−４８４９５
号のＰｂ（｝Ｂ２Ｏ３−ＺｎＯ−ＳｌＯ２−Ａｌ２Ｏ３
−ＧｅＯ２系非晶質低融点ガラスを利用する。
ては、本出願人の昭和５４年１１月１６日付出願に係る
特許願昭５４−１４８４９９号特公昭５７−４８４９５
号のＰｂ（｝Ｂ２Ｏ３−ＺｎＯ−ＳｌＯ２−Ａｌ２Ｏ３
−ＧｅＯ２系非晶質低融点ガラスを利用する。
このガラスは、線膨脹係数は１０５〜１２０×１０−７
／゜Ｃ程度であり、また軟化温度は３６０℃以下である
ので封着温度も４８０℃以下となり、さらに耐水性も１
３η／９以下と良好な特性を有している。ここに言う耐
水性とは、試料を粉砕し、篩によつて０．３５ｍ７！Ｌ
〜０．５ｍ７Ｌの粒度にそろえ、除歪した後、約５グラ
ムを熔融石英製フラスコ中の１００ＣＣの沸騰蒸溜水中
に入れ、３時間加熱沸騰した後、試料の重量減を測定し
、試料１グラム当りの重量減をミリグラムで算出した値
を耐水性として表わしたものである。実施例 １ 本出願人の出願に係る特許願昭５４−１４８４９９号の
実施例の一例である重量百分率でＰｂＯ８２．８％，Ｂ
２Ｏ３９，７７Ｏ，ＺｎＯ２．２％，ＳｉＯ２２．２％
，Ａｌ２Ｏ３ｌ．ｌ％，ＧｅＯ２２．２％の組成の非晶
質低融点ガラス（これの線膨脹係数は１１２．６Ｘ１０
−７／℃である）を２００メツシユ以下に微粉砕した粉
末に、熔融石英（これの線膨脹係数は５，５×１０−７
／℃である）のような線膨脹係数の小さい無機絶縁物を
同じく２００メツシユ以下に微粉砕した粉末を均一に混
合し、約４０『Ｃにて３０分間酸化性雰囲気中で加熱し
て非晶質低融点ガラス粉末と熔融石英粉末とをジッター
させる。
／゜Ｃ程度であり、また軟化温度は３６０℃以下である
ので封着温度も４８０℃以下となり、さらに耐水性も１
３η／９以下と良好な特性を有している。ここに言う耐
水性とは、試料を粉砕し、篩によつて０．３５ｍ７！Ｌ
〜０．５ｍ７Ｌの粒度にそろえ、除歪した後、約５グラ
ムを熔融石英製フラスコ中の１００ＣＣの沸騰蒸溜水中
に入れ、３時間加熱沸騰した後、試料の重量減を測定し
、試料１グラム当りの重量減をミリグラムで算出した値
を耐水性として表わしたものである。実施例 １ 本出願人の出願に係る特許願昭５４−１４８４９９号の
実施例の一例である重量百分率でＰｂＯ８２．８％，Ｂ
２Ｏ３９，７７Ｏ，ＺｎＯ２．２％，ＳｉＯ２２．２％
，Ａｌ２Ｏ３ｌ．ｌ％，ＧｅＯ２２．２％の組成の非晶
質低融点ガラス（これの線膨脹係数は１１２．６Ｘ１０
−７／℃である）を２００メツシユ以下に微粉砕した粉
末に、熔融石英（これの線膨脹係数は５，５×１０−７
／℃である）のような線膨脹係数の小さい無機絶縁物を
同じく２００メツシユ以下に微粉砕した粉末を均一に混
合し、約４０『Ｃにて３０分間酸化性雰囲気中で加熱し
て非晶質低融点ガラス粉末と熔融石英粉末とをジッター
させる。
この温度ではガラスと熔融石英とは半熔融状態で結合し
ており、多孔質状を呈し、均一に熔け合つてしまつた状
態ではない。このジッター工程は、ガラス粉末と熔融石
英粉末とが、混合後、機械的震動等により互に分離する
おそれのあるとき、これを防ぐために行うものであるか
ら、場合によつてはこの工程は省いてもよい。ジッター
して得た複合材料は、これを再粉砕後成形し、４８０℃
の封着温度で加熱して膨脹測定用試料を作り、線膨脹係
数を測定した。その線膨脹係数の測定結果は、第１図に
示すように熔融石英の含有率に反比例して低下した。従
つて低膨脹係数の無機絶縁物の混合比を適当に選べば所
望の低膨脹複合材料を得ることが容易になる。なお熔融
石英の容量含有率が４８％未満では封着温度は４８０℃
以下の低温度で封着が可能であつたが、４８％以上混合
の場合には４８『Ｃ以上の封着温度を示し、本発明の目
的の一つである低温度封着はできなかつた。また本実施
例１で得た複合材料の耐水性の測定値を第１表に示す。
なお第２表には従来の集積回路装置用、アルミト磁器封
着用の低膨脹、低封着温度を有するガラスについて同様
の方法で測定して得た耐水性の値を比較例として記載し
た。これによりこの実施例の複合材料は、耐水性が従来
のこの種のガラスに比し極めてすぐれていることがわか
る。実施例 ２本出願人の出願に係る特許願昭５４−１
４８４９９号の実施例の一例である重量百分率でＰｂＯ
８５．６７Ｏ，Ｂ２Ｏ３６．７７Ｏ，ＺｎＯ２．２％，
ＳｉＯ２２．２７Ｏ，Ａｌ２Ｏ３ｌ．ｌ％，ＧｅＯ２２
．２７Ｏの非晶質低融点ガラス（これの線膨脹係数は１
２０Ｘ１０−７／℃である）の２００メツシユ以下の微
粉末にＬｉ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系のベータ・ユ
ークリプタイト（β−Ｅｕｃｒｙｐｔｉｔｅ）磁器（こ
れの線膨脹係数は−６０×１０−７／℃である）のよう
な線膨脹係数が負の無機絶縁物の２００メツシユ以下の
微粉末を均一に混合し、３９『Ｃで３０分間酸化雰囲気
中で加熱してジッターさせ、次いで１７０メツシユ以下
に微粉砕して非晶質低融点ガラスとベータ・ユークリプ
タイト磁器よりなる複合材料を作つた。
ており、多孔質状を呈し、均一に熔け合つてしまつた状
態ではない。このジッター工程は、ガラス粉末と熔融石
英粉末とが、混合後、機械的震動等により互に分離する
おそれのあるとき、これを防ぐために行うものであるか
ら、場合によつてはこの工程は省いてもよい。ジッター
して得た複合材料は、これを再粉砕後成形し、４８０℃
の封着温度で加熱して膨脹測定用試料を作り、線膨脹係
数を測定した。その線膨脹係数の測定結果は、第１図に
示すように熔融石英の含有率に反比例して低下した。従
つて低膨脹係数の無機絶縁物の混合比を適当に選べば所
望の低膨脹複合材料を得ることが容易になる。なお熔融
石英の容量含有率が４８％未満では封着温度は４８０℃
以下の低温度で封着が可能であつたが、４８％以上混合
の場合には４８『Ｃ以上の封着温度を示し、本発明の目
的の一つである低温度封着はできなかつた。また本実施
例１で得た複合材料の耐水性の測定値を第１表に示す。
なお第２表には従来の集積回路装置用、アルミト磁器封
着用の低膨脹、低封着温度を有するガラスについて同様
の方法で測定して得た耐水性の値を比較例として記載し
た。これによりこの実施例の複合材料は、耐水性が従来
のこの種のガラスに比し極めてすぐれていることがわか
る。実施例 ２本出願人の出願に係る特許願昭５４−１
４８４９９号の実施例の一例である重量百分率でＰｂＯ
８５．６７Ｏ，Ｂ２Ｏ３６．７７Ｏ，ＺｎＯ２．２％，
ＳｉＯ２２．２７Ｏ，Ａｌ２Ｏ３ｌ．ｌ％，ＧｅＯ２２
．２７Ｏの非晶質低融点ガラス（これの線膨脹係数は１
２０Ｘ１０−７／℃である）の２００メツシユ以下の微
粉末にＬｉ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系のベータ・ユ
ークリプタイト（β−Ｅｕｃｒｙｐｔｉｔｅ）磁器（こ
れの線膨脹係数は−６０×１０−７／℃である）のよう
な線膨脹係数が負の無機絶縁物の２００メツシユ以下の
微粉末を均一に混合し、３９『Ｃで３０分間酸化雰囲気
中で加熱してジッターさせ、次いで１７０メツシユ以下
に微粉砕して非晶質低融点ガラスとベータ・ユークリプ
タイト磁器よりなる複合材料を作つた。
この複合材料の粉末を加圧成形し、４７『Ｃの封着温度
で加熱して膨脹測定用試料を作り、線膨脹係数を測定し
たところ、第２図に示すように、第１図と同様の傾向で
線膨脹係数を低下させることが出来た。またここに得た
複合材料の封着温度は４７０℃を示したが、ベータ・ユ
ークリプタイト磁器の混合比が容量百分率で４８％を超
えると封着温度は４８０容Ｃ以上となつた。さらにまた
、この複合材料の耐水性を測定して得た値を第３表に示
した。この実施例によつて得た複合材料の耐水性も第２
表に示した従来のこの種のガラスよりすぐれていること
がわかる。非晶質低融点ガラスに混入する無機絶縁物と
しては、前記の熔融石英およびベータ・ユークリプタイ
ト磁器のほかに、ヴイコールガラス（米国コーニング社
製商品名）、コージエライト（ＣＯｒ−Ｄｉｅｒｉｔｅ
）、硼珪酸ガラス、ベータ・スポジユメン（トＳｐＯｄ
Ｌｌｍｅｎｅ）、タングステン酸タンタル、燐酸亜鉛等
の低膨脹係数を有する無機絶縁物の一種または二種以上
を使用すること力咄来る。
で加熱して膨脹測定用試料を作り、線膨脹係数を測定し
たところ、第２図に示すように、第１図と同様の傾向で
線膨脹係数を低下させることが出来た。またここに得た
複合材料の封着温度は４７０℃を示したが、ベータ・ユ
ークリプタイト磁器の混合比が容量百分率で４８％を超
えると封着温度は４８０容Ｃ以上となつた。さらにまた
、この複合材料の耐水性を測定して得た値を第３表に示
した。この実施例によつて得た複合材料の耐水性も第２
表に示した従来のこの種のガラスよりすぐれていること
がわかる。非晶質低融点ガラスに混入する無機絶縁物と
しては、前記の熔融石英およびベータ・ユークリプタイ
ト磁器のほかに、ヴイコールガラス（米国コーニング社
製商品名）、コージエライト（ＣＯｒ−Ｄｉｅｒｉｔｅ
）、硼珪酸ガラス、ベータ・スポジユメン（トＳｐＯｄ
Ｌｌｍｅｎｅ）、タングステン酸タンタル、燐酸亜鉛等
の低膨脹係数を有する無機絶縁物の一種または二種以上
を使用すること力咄来る。
このようにしてＰｂＯ−Ｂ２Ｏ３−ＺｎＯ−ＳｉＯ２−
Ａｌ２Ｏ３−ＧｅＯ２系の非晶質低融点ガラスト低膨脹
の無機絶縁物とを混合して得た気密封着用複合材料を使
用することにより、信頼性のある集積回路装置、半導体
装置を作ることが容易になる。例えば適用例１として、
第３図に示すように、低膨脹のアルミナ磁器製の小型皿
状および板状セラミツク４，４′に複合材料にてクレー
ジンク５を施し、リード線３を介して集積回路素子１を
上下より包み収容させる場合、クレージンク部を封着す
るのに４８０℃以下の極めて低温度の加熱で封着ができ
、内蔵集積回路素子の過度の温度上昇を防ぎ、素子に悪
影響を与えないで集積回路装置を作ることが出来た。こ
の場合の外部導出リード線３の材質は複合材料５，５′
の膨脹に近い線膨脹係数を有する鉄−ニツケル合金を使
用した。他の適用例２をあげると、第４図に示すように
、圓接合を持つシリコン半導体素子１の周囲に、複合材
料中の線膨脹係数約４７Ｘ１０４／℃のものを使用し４
７０℃でモールド２を形成させると、特性を損うことな
く半導体装置として安定した機能を備えたものを作るこ
とが出来た。
Ａｌ２Ｏ３−ＧｅＯ２系の非晶質低融点ガラスト低膨脹
の無機絶縁物とを混合して得た気密封着用複合材料を使
用することにより、信頼性のある集積回路装置、半導体
装置を作ることが容易になる。例えば適用例１として、
第３図に示すように、低膨脹のアルミナ磁器製の小型皿
状および板状セラミツク４，４′に複合材料にてクレー
ジンク５を施し、リード線３を介して集積回路素子１を
上下より包み収容させる場合、クレージンク部を封着す
るのに４８０℃以下の極めて低温度の加熱で封着ができ
、内蔵集積回路素子の過度の温度上昇を防ぎ、素子に悪
影響を与えないで集積回路装置を作ることが出来た。こ
の場合の外部導出リード線３の材質は複合材料５，５′
の膨脹に近い線膨脹係数を有する鉄−ニツケル合金を使
用した。他の適用例２をあげると、第４図に示すように
、圓接合を持つシリコン半導体素子１の周囲に、複合材
料中の線膨脹係数約４７Ｘ１０４／℃のものを使用し４
７０℃でモールド２を形成させると、特性を損うことな
く半導体装置として安定した機能を備えたものを作るこ
とが出来た。
この場合も外部導出リード線３には、複合材料を使用し
たモールド２の膨脹に近い線膨脹係数を有する鉄−ニツ
ケル合金を使用した。上記適用例１、適用例２で得た集
積回路装置、半導体装置を温度８０℃、関係湿度８０％
の高温高湿度雰囲気中に１０００時間さらして強制劣化
試験を行つたが、容器の気密を損うこともなく、また複
合材料の絶縁抵抗の著しい劣化もなく充分に使用に耐え
ることを確認することができた。
たモールド２の膨脹に近い線膨脹係数を有する鉄−ニツ
ケル合金を使用した。上記適用例１、適用例２で得た集
積回路装置、半導体装置を温度８０℃、関係湿度８０％
の高温高湿度雰囲気中に１０００時間さらして強制劣化
試験を行つたが、容器の気密を損うこともなく、また複
合材料の絶縁抵抗の著しい劣化もなく充分に使用に耐え
ることを確認することができた。
上述したように、本発明の気密封着用複合材料によれば
、任意の低膨脹係数で、封着温度が低く、耐水性もすぐ
れており、その上結晶質低融点ガラスのようにガラスを
結晶化させるための厳密な加熱条件を必要としない極め
て効果的な封着用複合材料を得ることができる。以上の
説明においては、本発明の気密封着用複合材料を集積回
路装置容器の封着および半導体素子のモールドのために
使用する例について述べたが、この発明の複合材料は４
８０℃以上の耐熱性を有する他の低膨脹の無機材料およ
びこれより作つた部品の封着、モールドにも有効に使用
できることは勿論である。
、任意の低膨脹係数で、封着温度が低く、耐水性もすぐ
れており、その上結晶質低融点ガラスのようにガラスを
結晶化させるための厳密な加熱条件を必要としない極め
て効果的な封着用複合材料を得ることができる。以上の
説明においては、本発明の気密封着用複合材料を集積回
路装置容器の封着および半導体素子のモールドのために
使用する例について述べたが、この発明の複合材料は４
８０℃以上の耐熱性を有する他の低膨脹の無機材料およ
びこれより作つた部品の封着、モールドにも有効に使用
できることは勿論である。
第１図および第２図は本発明の材料の実施例についての
成分と線膨脹係数との関係を示す図、第３図および第４
図はそれぞれ本発明の材料を用いて製作した集積回路装
置および半導体装置への適用例の断面図である。 なお図面に使用した符号はそれぞれ以下のものを示す。 １・・・・・・集積回路素子、２・・・・・・モールド
′．３・・・・・・リード線、４・・・・・・小型皿状
セラミツク、４ｔ・・・・・板状セラミツク、５・・・
・・・複合材料によるクレージンク。
成分と線膨脹係数との関係を示す図、第３図および第４
図はそれぞれ本発明の材料を用いて製作した集積回路装
置および半導体装置への適用例の断面図である。 なお図面に使用した符号はそれぞれ以下のものを示す。 １・・・・・・集積回路素子、２・・・・・・モールド
′．３・・・・・・リード線、４・・・・・・小型皿状
セラミツク、４ｔ・・・・・板状セラミツク、５・・・
・・・複合材料によるクレージンク。
Claims (1)
- １ 重量百分率で、ＰｂＯ８１．６〜８３．２、Ｂ＿２
Ｏ＿３６．７〜１１．６、ＺｎＯ１．１〜６．２、Ｓｉ
Ｏ＿２１．６〜３．２、Ａｌ＿２Ｏ＿３０．５〜２．１
、ＧｅＯ＿２１．６〜４．２の範囲内より選んだ前記各
成分の合成組成からなり、線膨脹係数が１０５〜１２０
×１０＾−＾７／℃、軟化温度が３６０℃以下である非
晶質低融点ガラスに、低膨脹の無機絶縁物が容量百分率
で４８％未満任意の割合で混合されていることを特徴と
する気密封着用複合材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1941280A JPS5939379B2 (ja) | 1980-02-19 | 1980-02-19 | 気密封着用複合材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1941280A JPS5939379B2 (ja) | 1980-02-19 | 1980-02-19 | 気密封着用複合材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56120538A JPS56120538A (en) | 1981-09-21 |
| JPS5939379B2 true JPS5939379B2 (ja) | 1984-09-22 |
Family
ID=11998531
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1941280A Expired JPS5939379B2 (ja) | 1980-02-19 | 1980-02-19 | 気密封着用複合材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5939379B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03105787U (ja) * | 1990-02-19 | 1991-11-01 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4515898A (en) * | 1981-09-01 | 1985-05-07 | Motorola, Inc. | Glass bonding means and method |
| JPS61191540A (ja) * | 1985-02-20 | 1986-08-26 | Toshiba Corp | 低温封止用ガラス |
| JPS6379771A (ja) * | 1986-09-22 | 1988-04-09 | 工業技術院長 | 酸化物系セラミツクス用接着剤およびその接着方法 |
| US7696116B2 (en) | 2006-03-23 | 2010-04-13 | Colorado School Of Mines | Implementing a pressure-induced phase transformation in beta-eucryptite to impart toughening |
-
1980
- 1980-02-19 JP JP1941280A patent/JPS5939379B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03105787U (ja) * | 1990-02-19 | 1991-11-01 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56120538A (en) | 1981-09-21 |
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