JPS6395137A - 低融点封着ガラス - Google Patents

低融点封着ガラス

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Publication number
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
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
glass
low
melting point
less
pbo
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.)
Pending
Application number
JP23729786A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshiro Yamanaka
俊郎 山中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Electric Glass Co Ltd
Original Assignee
Nippon Electric Glass Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Electric Glass Co Ltd filed Critical Nippon Electric Glass Co Ltd
Priority to JP23729786A priority Critical patent/JPS6395137A/ja
Publication of JPS6395137A publication Critical patent/JPS6395137A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL 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
    • C03C8/00Enamels; Glazes; Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions
    • C03C8/24Fusion 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
    • C03C8/245Fusion 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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Glass Compositions (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。

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。
[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。
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。
[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。
[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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
[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。
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。
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。
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。
[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
特許出願人  日本電気硝子株式会社 代表者岸田清作

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (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. (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。
JP23729786A 1986-10-06 1986-10-06 低融点封着ガラス Pending JPS6395137A (ja)

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ID=17013281

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Patent Citations (2)

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