JPS623040A - 半導体被覆用ガラス - Google Patents
半導体被覆用ガラスInfo
- Publication number
- JPS623040A JPS623040A JP13863985A JP13863985A JPS623040A JP S623040 A JPS623040 A JP S623040A JP 13863985 A JP13863985 A JP 13863985A JP 13863985 A JP13863985 A JP 13863985A JP S623040 A JPS623040 A JP S623040A
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- JP
- Japan
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- glass
- coating
- semiconductor
- weight
- pbo
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- Granted
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Classifications
-
- 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
- C03C8/24—Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions, i.e. for use as seals between dissimilar materials, e.g. glass and metal; Glass solders
- C03C8/245—Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions, i.e. for use as seals between dissimilar materials, e.g. glass and metal; Glass solders containing more than 50% lead oxide, by weight
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- Glass Compositions (AREA)
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
- Formation Of Insulating Films (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、シリコン単結晶を素材としたダイオード、ザ
イリスター、トランジスタ等の個別半導体素子のＰＮ接
合部を含む表面を保護、あるいは安定化（バシベーシ３
ン）のために被覆するガラスに係り、特にシリコンウェ
ハーの表面に直接被覆するのに好適な半導体被覆用ガラ
スに閃する。
イリスター、トランジスタ等の個別半導体素子のＰＮ接
合部を含む表面を保護、あるいは安定化（バシベーシ３
ン）のために被覆するガラスに係り、特にシリコンウェ
ハーの表面に直接被覆するのに好適な半導体被覆用ガラ
スに閃する。
従来技術
半導体被覆用ガラスに要求される特性としては、（１）
ガラスの熱膨張係数が半導体素子のそれに適合すること
、■高温では、シリコン等の半３５ 体素子の特性が劣
化する恐れがあるため、封着温度が７００〜９００°Ｃ
と低温であること、（３）被覆後、ガラス中の電荷葺を
半導体装置の設計に合った適量の負電荷にすることによ
って半導体素子に適正な量の正電荷を有せしめること（
これは初期ＮＦＢと称されている。）及び逆洩れ電流の
特性に優れていること等がある。
ガラスの熱膨張係数が半導体素子のそれに適合すること
、■高温では、シリコン等の半３５ 体素子の特性が劣
化する恐れがあるため、封着温度が７００〜９００°Ｃ
と低温であること、（３）被覆後、ガラス中の電荷葺を
半導体装置の設計に合った適量の負電荷にすることによ
って半導体素子に適正な量の正電荷を有せしめること（
これは初期ＮＦＢと称されている。）及び逆洩れ電流の
特性に優れていること等がある。
上記の被覆用ガラスとして要求される特性中、特に（３
）項のガラス中の電荷は、半導体装置の電気的特性に大
きな影響を与えるものである。高い逆耐電圧を存し、且
つ逆洩れ電流の極めて小さい高信頼性半導体３４ Ｅｌ
を得るためには、被覆用ガラス中の電荷の状態が重要で
ある。
）項のガラス中の電荷は、半導体装置の電気的特性に大
きな影響を与えるものである。高い逆耐電圧を存し、且
つ逆洩れ電流の極めて小さい高信頼性半導体３４ Ｅｌ
を得るためには、被覆用ガラス中の電荷の状態が重要で
ある。
従来、この種の被覆用ガラスとしては、信頼性に優れて
いるＺｎＯ−ＢｚＯｓ −ＳｉＯ１Ｌ系の亜鉛系ガラス
や、作業性、化学耐久性に優れている Ｐｂｏ−ＢよＯ
５−５ｉｆｔ系あるいはＰｂｏ −ＳｉＯｚ−＾１２０
ｓ系の鉛系ガラスが用いられてきた。しかしながら、近
来個別半導体素子の逆耐電圧が更に向上し、１５００〜
２０００Ｖの萬耐圧の被覆用ガラスが要求され、この要
求に対して従来の亜鉛系ガラスおよび鉛系ガラスではガ
ラス中の電荷量が半導体装置の設計に合致した適正な量
の負電荷を有していないため、上記耐圧を充分に満足す
るものは得られなかった。
いるＺｎＯ−ＢｚＯｓ −ＳｉＯ１Ｌ系の亜鉛系ガラス
や、作業性、化学耐久性に優れている Ｐｂｏ−ＢよＯ
５−５ｉｆｔ系あるいはＰｂｏ −ＳｉＯｚ−＾１２０
ｓ系の鉛系ガラスが用いられてきた。しかしながら、近
来個別半導体素子の逆耐電圧が更に向上し、１５００〜
２０００Ｖの萬耐圧の被覆用ガラスが要求され、この要
求に対して従来の亜鉛系ガラスおよび鉛系ガラスではガ
ラス中の電荷量が半導体装置の設計に合致した適正な量
の負電荷を有していないため、上記耐圧を充分に満足す
るものは得られなかった。
発明の目的
本発明の目的は、完配半導体被覆用ガラスに要求される
諸特性中化学耐久性に優れた鉛系ガラスの内、ＰｂＯ−
ＳｉＯｚ−＾１寡ｏｓ系ガラスで比較的熱膨張係数が低
く、１５００〜２０００Ｖの高耐圧半導体装置の設計に
あった適正な量の負電荷すなわち初期ＮＦＢとして＋７
〜＋１５までの値を示す 半導体被覆用ガラスを提供す
ることである。
諸特性中化学耐久性に優れた鉛系ガラスの内、ＰｂＯ−
ＳｉＯｚ−＾１寡ｏｓ系ガラスで比較的熱膨張係数が低
く、１５００〜２０００Ｖの高耐圧半導体装置の設計に
あった適正な量の負電荷すなわち初期ＮＦＢとして＋７
〜＋１５までの値を示す 半導体被覆用ガラスを提供す
ることである。
発明の構成
本発明の半導被援用ガラスは、重量％でＰｂ。
４５〜５５％、 Ｓ ［Ｏｚ ３５〜４５％、八ｈｏｓ
９〜１５％の組成を存することを特徴とする。
９〜１５％の組成を存することを特徴とする。
本発明の半導体被覆用ガラスは、好ましくは重ｊＩ【％
でｌ’ｂｏ ４７〜５３％、５ｉ０２３７＝４３％、Δ
ｈｏｓｉＯ−＝ １３％の組成を有することを特徴とす
る。
でｌ’ｂｏ ４７〜５３％、５ｉ０２３７＝４３％、Δ
ｈｏｓｉＯ−＝ １３％の組成を有することを特徴とす
る。
以下、本発明においてＰｂｏ、％ＳｉＯχ、 ＡｌｚＯ
ｓヲ−Ｌ。
ｓヲ−Ｌ。
記の組成範囲に限定し、た理由？ごついて説明する。
１”ｈａ含量は、４５〜５５重Ｍ％、好ましくは４７〜
５３重量％である。４５重重量より少ない場合は、ガラ
スの粘性が高くなって封着が困難となり、５５重量％よ
り多い場合は、ガラスの熱膨張係数が高くなりすぎる。
５３重量％である。４５重重量より少ない場合は、ガラ
スの粘性が高くなって封着が困難となり、５５重量％よ
り多い場合は、ガラスの熱膨張係数が高くなりすぎる。
ＳｉＯｚ含量は、３５〜４５俄危％、好ましくは３７〜
４３川量％である。３５重量％より少ない場合は、ガラ
スの熱膨張係数が高くなりすぎ、４５重葺％より多い場
合は、ガラスの粘性が高くなりすぎて封着が難しくなる
。
４３川量％である。３５重量％より少ない場合は、ガラ
スの熱膨張係数が高くなりすぎ、４５重葺％より多い場
合は、ガラスの粘性が高くなりすぎて封着が難しくなる
。
ＡｌｚＯｓは、本発明においてガラス中の負電荷量を制
御する成分として最も重要なもので、その含量は、９〜
１５！ｌｒｆ ｆｆｉ％、好ましくは１０〜１３重量％
である。９ｉｉｒｉｆｆ１％より少ない場合は、高耐圧
半導体素子を得るに充分な負電荷を有゛しなくなり、１
５重量％より多い場合は、ガラス中の負電荷が多々なり
ずぎ、半導体素子の逆洩れ電流が増大Ｊると共にガラス
が不均一になる。
御する成分として最も重要なもので、その含量は、９〜
１５！ｌｒｆ ｆｆｉ％、好ましくは１０〜１３重量％
である。９ｉｉｒｉｆｆ１％より少ない場合は、高耐圧
半導体素子を得るに充分な負電荷を有゛しなくなり、１
５重量％より多い場合は、ガラス中の負電荷が多々なり
ずぎ、半導体素子の逆洩れ電流が増大Ｊると共にガラス
が不均一になる。
本発明のガラスは、Ｐｂｏ、５ｒＯｚ、＾１ｚｏｓの三
成分を完配の割合で混合してなり、特に＾１０を９重量
％以上含有させることによってガラス中の電荷の伏歯を
良好にすることを特徴とするものであり、該三成分以外
の成分は避けた方がよい。
成分を完配の割合で混合してなり、特に＾１０を９重量
％以上含有させることによってガラス中の電荷の伏歯を
良好にすることを特徴とするものであり、該三成分以外
の成分は避けた方がよい。
例えばＢｚＯｓの自存は、被覆後のガラス中に多くの気
泡（「ボイド」と呼ばれている）が残存する結果となり
、ガラスの逆耐電圧の特性を悪化させる。又、ＺｎＯの
含をは、ガラスを不安定とし失透し易くするばかりでな
く逆耐電圧の特徴をも悪化させる。
泡（「ボイド」と呼ばれている）が残存する結果となり
、ガラスの逆耐電圧の特性を悪化させる。又、ＺｎＯの
含をは、ガラスを不安定とし失透し易くするばかりでな
く逆耐電圧の特徴をも悪化させる。
以上説明した本発明に係る半導体肢位用ガラスを製造す
るに当っては、Ｆ’ｂｏ、ＳｉＯ”１＾１）０ｓの各成
分の原料を調合してバッチとし、 １５００〜１６００
℃の温度で約１時間溶融してガラス化する。この溶融し
たガラスを水砕した後、ボールミル等の粉砕機により微
粉砕し３５０メツシユで分級する。
るに当っては、Ｆ’ｂｏ、ＳｉＯ”１＾１）０ｓの各成
分の原料を調合してバッチとし、 １５００〜１６００
℃の温度で約１時間溶融してガラス化する。この溶融し
たガラスを水砕した後、ボールミル等の粉砕機により微
粉砕し３５０メツシユで分級する。
半導体素子への被覆、封着に当たっては、上述のように
して製造した被覆用ガラスを有機溶媒に分散させて電気
泳動法によ、って半導体素子の表面にｆＩ！着させる。
して製造した被覆用ガラスを有機溶媒に分散させて電気
泳動法によ、って半導体素子の表面にｆＩ！着させる。
次いでこの半導体素子を莞燥後、電気焼成炉において、
８００〜８８０℃で１０−１５分間加熱して封着する。
８００〜８８０℃で１０−１５分間加熱して封着する。
実施例
以下実施例により本発明を説明する。
表は、本発明に係るガラス組成、及び熱膨張係数、初期
ＮＦＢを示したものである。
ＮＦＢを示したものである。
ガラス中の負電荷すなわちシリコン表面に誘起される正
電荷（Ｎ Ｆ Ｂ ）は、全屈（アルミニウム電極）−
ガラス−半導体（シリコン）構造のＭＯＳ（Ｍｅｔａｌ
−ＯＸ １ｄｅ−３ｉ Ｉ １ｃｏｎ）措造体を作製し
てその電圧容量特性から測定した。表からみられる様に
、本発明の被覆用ガラスは、ガラス中の負電荷すなわち
初期ＮＦＢを＋７から＋１５までの高い値でコントロー
ルすることができる。
電荷（Ｎ Ｆ Ｂ ）は、全屈（アルミニウム電極）−
ガラス−半導体（シリコン）構造のＭＯＳ（Ｍｅｔａｌ
−ＯＸ １ｄｅ−３ｉ Ｉ １ｃｏｎ）措造体を作製し
てその電圧容量特性から測定した。表からみられる様に
、本発明の被覆用ガラスは、ガラス中の負電荷すなわち
初期ＮＦＢを＋７から＋１５までの高い値でコントロー
ルすることができる。
また実施例のガラスを設計耐圧１５００〜２０００Ｖの
得られた。
得られた。
発明効果
以上の如く、本発明の半導体被覆用ガラスは、比較的熱
膨張係数が低い上、これによって被覆した半導体装置は
逆洩れ電流が少なく且つ、シリコン表面に誘起される正
電荷を高い値でコントロールすることができるため１５
００〜２０００Ｖの高耐圧半導体装置に適している。
膨張係数が低い上、これによって被覆した半導体装置は
逆洩れ電流が少なく且つ、シリコン表面に誘起される正
電荷を高い値でコントロールすることができるため１５
００〜２０００Ｖの高耐圧半導体装置に適している。
Claims (2)
- （１）重量％で、Ｐｂｏ４５〜５５％、ＳｉＯ＿２３５
〜４５％、Ａｌ＿２Ｏ＿３９〜１５％の組成を有する半
導体被覆用ガラス。 - （２）重量％で、Ｐｂｏ４７〜５３％、ＳｉＯ＿２３７
〜４３％、Ａｌ＿２Ｏ＿３１０〜１３％の組成を有する
特許請求の範囲第１項記載の半導体被覆用ガラス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13863985A JPS623040A (ja) | 1985-06-25 | 1985-06-25 | 半導体被覆用ガラス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13863985A JPS623040A (ja) | 1985-06-25 | 1985-06-25 | 半導体被覆用ガラス |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS623040A true JPS623040A (ja) | 1987-01-09 |
| JPH048385B2 JPH048385B2 (ja) | 1992-02-14 |
Family
ID=15226725
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13863985A Granted JPS623040A (ja) | 1985-06-25 | 1985-06-25 | 半導体被覆用ガラス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS623040A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5812037A (en) * | 1994-12-22 | 1998-09-22 | Siemens Matsushita Components Gmbh & Co Kg | Stripline filter with capacitive coupling structures |
| JP2013528506A (ja) * | 2010-05-28 | 2013-07-11 | 任▲徳堅▼ | 能動予見式流体薄膜智能モニタリング方法および装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5935038A (ja) * | 1982-08-20 | 1984-02-25 | Toshiba Corp | 半導体被覆用ガラス組成物 |
-
1985
- 1985-06-25 JP JP13863985A patent/JPS623040A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5935038A (ja) * | 1982-08-20 | 1984-02-25 | Toshiba Corp | 半導体被覆用ガラス組成物 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5812037A (en) * | 1994-12-22 | 1998-09-22 | Siemens Matsushita Components Gmbh & Co Kg | Stripline filter with capacitive coupling structures |
| JP2013528506A (ja) * | 2010-05-28 | 2013-07-11 | 任▲徳堅▼ | 能動予見式流体薄膜智能モニタリング方法および装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH048385B2 (ja) | 1992-02-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |