JPS6395137A - 低融点封着ガラス - Google Patents
低融点封着ガラスInfo
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- JPS6395137A JPS6395137A JP23729786A JP23729786A JPS6395137A JP S6395137 A JPS6395137 A JP S6395137A JP 23729786 A JP23729786 A JP 23729786A JP 23729786 A JP23729786 A JP 23729786A JP S6395137 A JPS6395137 A JP S6395137A
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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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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]
本発明は低融点封着ガラスに係り、特にアルミナを使用
したセラミックパッケージの気密封着に用いられる低融
点封着ガラスに関するものである。
したセラミックパッケージの気密封着に用いられる低融
点封着ガラスに関するものである。
[従来技術とその問題点]
従来より半導体チップを外気から遮断すると共に機械的
に保護するためのセラミックパッケージを封着する際に
ガラスを介在して行う方法が透湿性がなく、気密性に優
れ、機械的に強いため広く採用されており、この用途の
ガラスとしては主にPbO−8203系の結晶性ガラス
あるいは非晶質ガラスが使われている。
に保護するためのセラミックパッケージを封着する際に
ガラスを介在して行う方法が透湿性がなく、気密性に優
れ、機械的に強いため広く採用されており、この用途の
ガラスとしては主にPbO−8203系の結晶性ガラス
あるいは非晶質ガラスが使われている。
近年半導体技術の発達に伴って集積度の高い大型半導体
集積回路(LSI>等、微細な回路パターンを有する半
導体装置が次々と開発されているが、これらのLSIは
高温下で封着が行われると半導体チップが悪影響を受け
て特性の劣化を生じ易く、歩留りが悪くなる等の問題が
あるためできる限り低い温度、望ましくは400℃以下
の温度で封着できるガラスが要求されている。しかしな
がら上記したPh0−Bz03系の結晶性ガラスは、封
着する際に結晶化工程を必要とし、通常481〕〜53
0℃で約10分間置かれるため上記要求を全く満足せず
、また非晶質ガラスは結晶性ガラスに比べて低温で短時
間に封着可能であるが、これを用いても400℃以下の
低い温度で気密封着するのは困難であった。
集積回路(LSI>等、微細な回路パターンを有する半
導体装置が次々と開発されているが、これらのLSIは
高温下で封着が行われると半導体チップが悪影響を受け
て特性の劣化を生じ易く、歩留りが悪くなる等の問題が
あるためできる限り低い温度、望ましくは400℃以下
の温度で封着できるガラスが要求されている。しかしな
がら上記したPh0−Bz03系の結晶性ガラスは、封
着する際に結晶化工程を必要とし、通常481〕〜53
0℃で約10分間置かれるため上記要求を全く満足せず
、また非晶質ガラスは結晶性ガラスに比べて低温で短時
間に封着可能であるが、これを用いても400℃以下の
低い温度で気密封着するのは困難であった。
[発明の目的コ
本発明の目的は、400℃以下の温度でアルミナセラミ
ックパッケージを気密封着できる非晶質の低融点封着ガ
ラスを提供することである。
ックパッケージを気密封着できる非晶質の低融点封着ガ
ラスを提供することである。
[発明の構成]
本発明者は、ガラスの低融化をはがるべく研究を進めた
結果、PbO−8203系ガラスにCu2Oを0.5〜
3%、Fを2.5〜7%含有させることによってガラス
の流動性を良好にして封着温度を下げることができ、特
に両成分の混合割合を厳しく制御することによって封着
温度が400℃以下のガラスを得られることを見い出し
た。すなわち両成分の含有量、特にCu2Oの含有量が
多くなるとガラスが結晶性になって流動性が悪くなるた
めCu2O/Fのモル比が0.1より小さくなるように
両成分を制御することによって封着温度を400℃以下
にできることがわかった。
結果、PbO−8203系ガラスにCu2Oを0.5〜
3%、Fを2.5〜7%含有させることによってガラス
の流動性を良好にして封着温度を下げることができ、特
に両成分の混合割合を厳しく制御することによって封着
温度が400℃以下のガラスを得られることを見い出し
た。すなわち両成分の含有量、特にCu2Oの含有量が
多くなるとガラスが結晶性になって流動性が悪くなるた
めCu2O/Fのモル比が0.1より小さくなるように
両成分を制御することによって封着温度を400℃以下
にできることがわかった。
以上の点を考慮して得られた本発明の低融点封着ガラス
は、重量百分率で、PbO40〜85%、82037〜
15%、Zn0 0.5〜7%、Bi2O3(1−5%
、Cu2O0,5〜3%、F 2.5〜7%、SiO2
0.5〜5%、A12030〜3%からなり、Cu2O
/Fのモル比が0゜1より小さいことを特徴とする。
は、重量百分率で、PbO40〜85%、82037〜
15%、Zn0 0.5〜7%、Bi2O3(1−5%
、Cu2O0,5〜3%、F 2.5〜7%、SiO2
0.5〜5%、A12030〜3%からなり、Cu2O
/Fのモル比が0゜1より小さいことを特徴とする。
本発明における低融点封着ガラスの各成分を上記のよう
に限定した理由は次の通りである。
に限定した理由は次の通りである。
PbOが40%以下、B2O3が15%以上の場合はガ
ラスの粘性が高くなり、またpboが85%以上、B2
O3が7%以下の場合は、ガラスが結晶性になるため流
動性が悪くなる。
ラスの粘性が高くなり、またpboが85%以上、B2
O3が7%以下の場合は、ガラスが結晶性になるため流
動性が悪くなる。
ZnOが0.5%以下、Cu 20が0.5%以下の場
合はガラスの粘性が高くなり、ZnOが7%以上、Bi
2O3が5%以上、Cu2Oが3%以上の場合はガラス
が結晶性になるため流動性が悪くなる。
合はガラスの粘性が高くなり、ZnOが7%以上、Bi
2O3が5%以上、Cu2Oが3%以上の場合はガラス
が結晶性になるため流動性が悪くなる。
Fが2.5%以下の場合は、ガラスの粘性が高くなり、
また7%以上の場合はガラスが結晶性にな。
また7%以上の場合はガラスが結晶性にな。
るため流動性が悪くなる。
SiO□が0.5%以下の場合は、ガラスが結晶性にな
るため流動性が悪くなり、SiO□が5%以上、Al2
O3が3%以上の場合はガラスの粘性が高くなると共に
流動性が悪くなる。
るため流動性が悪くなり、SiO□が5%以上、Al2
O3が3%以上の場合はガラスの粘性が高くなると共に
流動性が悪くなる。
また本発明では、上記成分以外にもT1□0を30%ま
で、GeO2を3%まで含有させることができる。
で、GeO2を3%まで含有させることができる。
すなわちTl2OはPbOの一部と置換することによっ
てガラスの粘性を下げる効果があり、GeO2はSiO
□の一部と置換することができる。しかしながらT1□
0を30%以上含有する場合はガラスの耐候性が悪くな
り、GeO2が3%以上の場合は、ガラスの粘性が高く
なる。
てガラスの粘性を下げる効果があり、GeO2はSiO
□の一部と置換することができる。しかしながらT1□
0を30%以上含有する場合はガラスの耐候性が悪くな
り、GeO2が3%以上の場合は、ガラスの粘性が高く
なる。
また上記したように本発明の大きな特徴は、封着温度が
400℃以下のガラスを得るためにCu2O/Fのモル
比が0.1より小さくなるように制御することであるが
、Cu2O/Fのモル比が0.1以上になるとガラスが
結晶性になるため封着温度が高くなり好ましくない。
400℃以下のガラスを得るためにCu2O/Fのモル
比が0.1より小さくなるように制御することであるが
、Cu2O/Fのモル比が0.1以上になるとガラスが
結晶性になるため封着温度が高くなり好ましくない。
さらに本発明においては、低融点封着ガラスの熱膨張係
数をアルミナのそれに合わせるために50XIO−7/
℃以下の熱膨張係数を有する低膨張性フィラーを55体
積%までき有させることができる。
数をアルミナのそれに合わせるために50XIO−7/
℃以下の熱膨張係数を有する低膨張性フィラーを55体
積%までき有させることができる。
低膨張性フィラーとしては、主にチタン酸鉛、ジルコン
、ウィレマイト系セラミック、コージェライト、酸化錫
等が用いられるが、フィラーの含有量が55体積%以上
になると流動性が悪くなるため好ましくない。
、ウィレマイト系セラミック、コージェライト、酸化錫
等が用いられるが、フィラーの含有量が55体積%以上
になると流動性が悪くなるため好ましくない。
[実施例]
以下に本発明を実施例に基づいて説明する。
第1表は本発明の低融点封着ガラスを示したものである
。
。
以下余白
第1表に示した低融点封着ガラスは、鉛丹、硼酸、亜鉛
華、酸化ビスマス、酸化銅、フッ化鉛、珪石粉、アルミ
ナ、炭酸タリウム、酸化ゲルマニウムを第1表に示す組
成になるように調合したバッチを白金ルツボに入れて電
気炉において700℃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、200メツシユの
ふるいを通過させた。
華、酸化ビスマス、酸化銅、フッ化鉛、珪石粉、アルミ
ナ、炭酸タリウム、酸化ゲルマニウムを第1表に示す組
成になるように調合したバッチを白金ルツボに入れて電
気炉において700℃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、200メツシユの
ふるいを通過させた。
次にこうしてできた低融点封着ガラス粉末を通常行われ
ているようにテルピネオール(テルピネオール318.
Hercules社)とアクリル樹脂とからなるビーク
ルと混合してペーストを作製した後、アルミナセラミッ
クにスクリン印刷し、乾燥させ、電気炉内で10分間加
熱することによって封着したがその温度は360〜38
0℃であった。
ているようにテルピネオール(テルピネオール318.
Hercules社)とアクリル樹脂とからなるビーク
ルと混合してペーストを作製した後、アルミナセラミッ
クにスクリン印刷し、乾燥させ、電気炉内で10分間加
熱することによって封着したがその温度は360〜38
0℃であった。
第2表は、第1表の低融点封着ガラスの試料Nn。
1及び2に低膨張性フィラーを含有させた例を示したも
のである。
のである。
第 2 表
(体積%)
以下余白
上記低膨張性フィラーは、第2表に示す割合で低融点封
着ガラス粉末と混合し、上記と同じ方法でペーストを作
製した後、アルミナセラミックにスクリン印刷し、乾燥
させ、電気炉内で10分間加熱することによって封着し
たがその温度は390℃と低く、また熱膨張係数は73
〜75X10−7/”Cとアルミナセラミックのそれに
近似していた。
着ガラス粉末と混合し、上記と同じ方法でペーストを作
製した後、アルミナセラミックにスクリン印刷し、乾燥
させ、電気炉内で10分間加熱することによって封着し
たがその温度は390℃と低く、また熱膨張係数は73
〜75X10−7/”Cとアルミナセラミックのそれに
近似していた。
[発明の効果]
本発明の低融点封着ガラスは、400℃以下の温度でア
ルミナセラミックパッケージを気密封着できるので特に
封着工程を低温で行う必要のあるI、S■を用いたパッ
ケージの封着に好適であるが、それ以外にも半導体分野
における各種の封着材料として用いることが可能である
。
ルミナセラミックパッケージを気密封着できるので特に
封着工程を低温で行う必要のあるI、S■を用いたパッ
ケージの封着に好適であるが、それ以外にも半導体分野
における各種の封着材料として用いることが可能である
。
特許出願人 日本電気硝子株式会社
代表者岸田清作
Claims (2)
- (1)重量百分率でPbO 40〜85%、B_2O_
3 7〜15%、ZnO 0.5〜7%、Bi_2O_
3 0〜5%、Cu_2O 0.5〜3%、F 2.5
〜7%、SiO_2 0.5〜5%、Al_2O_30
〜3%、からなり、Cu_2O/Fのモル比が0.1よ
り小さいことを特徴とする低融点封着ガラス。 - (2)50×10^−^7/℃以下の熱膨張係数を有す
る低膨張性フィラーを55体積%まで含有してなること
を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の低融点封着ガ
ラス。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23729786A JPS6395137A (ja) | 1986-10-06 | 1986-10-06 | 低融点封着ガラス |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23729786A JPS6395137A (ja) | 1986-10-06 | 1986-10-06 | 低融点封着ガラス |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6395137A true JPS6395137A (ja) | 1988-04-26 |
Family
ID=17013281
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23729786A Pending JPS6395137A (ja) | 1986-10-06 | 1986-10-06 | 低融点封着ガラス |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6395137A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01308844A (ja) * | 1988-06-07 | 1989-12-13 | Sharp Corp | 磁気ヘッド用低融着性ガラス組成物 |
JPH0375239A (ja) * | 1989-08-14 | 1991-03-29 | Nippon Electric Glass Co Ltd | 封着材料 |
US6163106A (en) * | 1997-09-09 | 2000-12-19 | Asahi Glass Company Ltd. | Color cathode ray tube and water resistant glass frit |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5372029A (en) * | 1976-12-09 | 1978-06-27 | Asahi Glass Co Ltd | Sealing glass compositions of low melting point |
JPS58161943A (ja) * | 1982-03-16 | 1983-09-26 | Iwaki Glass Kk | 封着用ガラス組成物 |
-
1986
- 1986-10-06 JP JP23729786A patent/JPS6395137A/ja active Pending
Patent Citations (2)
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