JPH0127982B2 - - Google Patents
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- JPH0127982B2 JPH0127982B2 JP59052822A JP5282284A JPH0127982B2 JP H0127982 B2 JPH0127982 B2 JP H0127982B2 JP 59052822 A JP59052822 A JP 59052822A JP 5282284 A JP5282284 A JP 5282284A JP H0127982 B2 JPH0127982 B2 JP H0127982B2
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- zirconium silicate
- point glass
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- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W76/00—Containers; Fillings or auxiliary members therefor; Seals
- H10W76/60—Seals
-
- 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
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W70/00—Package substrates; Interposers; Redistribution layers [RDL]
- H10W70/60—Insulating or insulated package substrates; Interposers; Redistribution layers
- H10W70/67—Insulating or insulated package substrates; Interposers; Redistribution layers characterised by their insulating layers or insulating parts
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- H10W70/682—Shapes or dispositions thereof comprising holes having chips therein
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W90/00—Package configurations
- H10W90/701—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts
- H10W90/751—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires
- H10W90/756—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires between a chip and a stacked lead frame, conducting package substrate or heat sink
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Description
本発明は低融点封着用組成物、より具体的には
アルミナを使用したICパツケージの気密封着に
特に適した低融点封着用組成物に関するものであ
る。 近年、ICパツケージ用封着材としては、封着
温度が低く且つ短時間で気密封着できるものが要
望され、従来から非晶質の低融点ガラスに低膨張
性耐火フイラー粉末を加えた封着材が数多く提供
されている。 しかしながら、これらの封着材は各々欠点を有
している。例えば、特公昭56―49861の低融点ガ
ラス粉末とチタン酸鉛粉末と珪酸ジルコニウム粉
末とから成る封着材は、機械的強度や熱衝撃強度
は大きいが、誘電率が大きいため、メモリーのよ
うな高密度のシリコン素子を搭載するパツケージ
の封着には適していない。また特開昭56―69242
の低融点ガラス粉末とコーデイエライト粉末等か
ら成る封着材は、機械的強度や熱衝撃強度が小さ
いため、熱衝撃試験で気密リークを生じ易い。更
に特開昭58―151346の低融点ガラス粉末と亜鉛物
質粉末と錫物質粉末とから成る封着材は、耐酸性
が小さく、錫メツキ工程でブリツジを起し易い。 本発明の目的は、低温度で短時間に封着でき熱
衝撃強度、機械的強度が大きく且つ誘電率の小さ
い新規な封着用組成物を提供することである。 本発明の封着用組成物は、屈伏点が350℃以下
の非晶質のPbO―B2O3系、具体的には、重量比
でPbO70〜90%、B2O310〜15%、SiO20〜10%、
ZnO0〜5%(Al2O30〜5%)含有する低融点ガ
ラス粉末に不活性亜鉛物質粉末と珪酸ジルコニウ
ム粉末とを混合してなるもので、その混合割合
は、重量比で、低融点ガラス粉末50〜80%、不活
性亜鉛物質粉末1〜35%、珪酸ジルコニウム粉末
1〜35%の範囲にある。低融点ガラス粉末、不活
性亜鉛物質粉末、珪酸ジルコニウム粉末の混合比
を上記のように限定したのは次の理由による。低
融点ガラスが50%に満たない場合は封着用組成物
の流動性が悪く450℃以下で封着できない。80%
を越えると、熱膨張係数が大きくなり過ぎて熱衝
撃強度が小さくなる。不活性亜鉛物質粉末、合成
珪酸ジルコニウム粉末の夫々が35%を超える場合
は流動性が悪くなり、450℃以下で封着できず、
1%に満たない場合は十分な気密性が得られな
い。 尚、上記PbO―B2O3系低融点ガラス粉末には
PbO,B2O3,SiO2,ZnO(Al2O3)の成分以外に
も(Al2O3)、PbF2,Bi2O3等、他成分を5%ま
で含有させることが可能である。 以下に本発明の実施例について説明する。 非晶質のPbO―B2O2系低融点ガラスの実施例
を第1表に示す。 第1表 ガラスA ガラスB PbO 84.8 84.3 B2O2 12.3 11.9 SiO2 1.0 1.0 ZnO 1.4 2.8 Al2O2 0.5 ― 屈伏点(℃) 327 325 第1表に示した低融点ガラスは、光明丹、硼
酸、石粉、亜鉛華、および水酸化アルミニウム
を、第1表に示す組成になるように調合、混合
し、白金ルツボに入れて、電気炉で約900℃、30
分間溶融した後、薄板状に成型し、アルミナボー
ルミルで粉砕し150メツシユのステンレス篩を通
過したものを用いた。 不活性亜鉛物質は、その構成成分が、重量比
で、ZnO68〜75%、SiO223〜28%、Al2O30.1〜8
%からなるセラミツクであり、実施例では重量比
で、ZnO70.6%、SiO224.7%、Al2O24.7%になる
ように亜鉛華、光学石粉、及び酸化アルミニウム
を調合、混合し、1440℃で15時間焼成した後、ア
ルミナボールミルで粉砕し、250メツシユのステ
ンレス篩を通したものを用いた。このものの熱膨
張係数は15×10-7/℃であつた。 珪酸ジルコニウムは、天然のジルコンサンド
を、一旦ソーダ分解、塩酸溶解後、濃縮結晶化を
繰り返して、U,Thの極めて少ないオキシ塩化
ジルコニウムにし、更にアルカリ中和、乾燥によ
つてできた酸化ジルコニウムに石粉を加えて硫酸
ソーダなどの融剤を使用して焙焼し再び珪酸ジル
コニウムにし、250メツシユ篩を通過した合成物
を用いる。このものの熱膨張係数は約50×10-7/
℃であつた。 上記のようにして得た低融点ガラス粉末、不活
性亜鉛物質粉末、合成珪酸ジルコニウム粉末を第
2表の実施例に示す割合に混合し、通常行なわれ
ているようにピークルを添加してペーストを作成
し、アルミナセラミツクに印刷して封着した。得
られたICパツケージは第2表に示すように良好
な機械的強度、熱衝撃強度及び小さな誘電率を示
した。 機械的強度はアルミナセラミツクの封着部の長
手方向へ剪断力を加えることによつて、破壊させ
るに必要な荷重を評価する剪断強度テストで測定
した。 熱衝撃強度はミル規格(MIL―STD―883B,
Method 1011.2;Condition C)により、上記パ
ツケージを150℃から−65℃へ、−65℃から150℃
へと15回繰り返して熱衝撃を与えた後、ヘリウム
デイテクターによつてパツケージの気密リーク値
を測定して評価した。 又、誘電率は1MHz、25℃の条件下で測定した。
アルミナを使用したICパツケージの気密封着に
特に適した低融点封着用組成物に関するものであ
る。 近年、ICパツケージ用封着材としては、封着
温度が低く且つ短時間で気密封着できるものが要
望され、従来から非晶質の低融点ガラスに低膨張
性耐火フイラー粉末を加えた封着材が数多く提供
されている。 しかしながら、これらの封着材は各々欠点を有
している。例えば、特公昭56―49861の低融点ガ
ラス粉末とチタン酸鉛粉末と珪酸ジルコニウム粉
末とから成る封着材は、機械的強度や熱衝撃強度
は大きいが、誘電率が大きいため、メモリーのよ
うな高密度のシリコン素子を搭載するパツケージ
の封着には適していない。また特開昭56―69242
の低融点ガラス粉末とコーデイエライト粉末等か
ら成る封着材は、機械的強度や熱衝撃強度が小さ
いため、熱衝撃試験で気密リークを生じ易い。更
に特開昭58―151346の低融点ガラス粉末と亜鉛物
質粉末と錫物質粉末とから成る封着材は、耐酸性
が小さく、錫メツキ工程でブリツジを起し易い。 本発明の目的は、低温度で短時間に封着でき熱
衝撃強度、機械的強度が大きく且つ誘電率の小さ
い新規な封着用組成物を提供することである。 本発明の封着用組成物は、屈伏点が350℃以下
の非晶質のPbO―B2O3系、具体的には、重量比
でPbO70〜90%、B2O310〜15%、SiO20〜10%、
ZnO0〜5%(Al2O30〜5%)含有する低融点ガ
ラス粉末に不活性亜鉛物質粉末と珪酸ジルコニウ
ム粉末とを混合してなるもので、その混合割合
は、重量比で、低融点ガラス粉末50〜80%、不活
性亜鉛物質粉末1〜35%、珪酸ジルコニウム粉末
1〜35%の範囲にある。低融点ガラス粉末、不活
性亜鉛物質粉末、珪酸ジルコニウム粉末の混合比
を上記のように限定したのは次の理由による。低
融点ガラスが50%に満たない場合は封着用組成物
の流動性が悪く450℃以下で封着できない。80%
を越えると、熱膨張係数が大きくなり過ぎて熱衝
撃強度が小さくなる。不活性亜鉛物質粉末、合成
珪酸ジルコニウム粉末の夫々が35%を超える場合
は流動性が悪くなり、450℃以下で封着できず、
1%に満たない場合は十分な気密性が得られな
い。 尚、上記PbO―B2O3系低融点ガラス粉末には
PbO,B2O3,SiO2,ZnO(Al2O3)の成分以外に
も(Al2O3)、PbF2,Bi2O3等、他成分を5%ま
で含有させることが可能である。 以下に本発明の実施例について説明する。 非晶質のPbO―B2O2系低融点ガラスの実施例
を第1表に示す。 第1表 ガラスA ガラスB PbO 84.8 84.3 B2O2 12.3 11.9 SiO2 1.0 1.0 ZnO 1.4 2.8 Al2O2 0.5 ― 屈伏点(℃) 327 325 第1表に示した低融点ガラスは、光明丹、硼
酸、石粉、亜鉛華、および水酸化アルミニウム
を、第1表に示す組成になるように調合、混合
し、白金ルツボに入れて、電気炉で約900℃、30
分間溶融した後、薄板状に成型し、アルミナボー
ルミルで粉砕し150メツシユのステンレス篩を通
過したものを用いた。 不活性亜鉛物質は、その構成成分が、重量比
で、ZnO68〜75%、SiO223〜28%、Al2O30.1〜8
%からなるセラミツクであり、実施例では重量比
で、ZnO70.6%、SiO224.7%、Al2O24.7%になる
ように亜鉛華、光学石粉、及び酸化アルミニウム
を調合、混合し、1440℃で15時間焼成した後、ア
ルミナボールミルで粉砕し、250メツシユのステ
ンレス篩を通したものを用いた。このものの熱膨
張係数は15×10-7/℃であつた。 珪酸ジルコニウムは、天然のジルコンサンド
を、一旦ソーダ分解、塩酸溶解後、濃縮結晶化を
繰り返して、U,Thの極めて少ないオキシ塩化
ジルコニウムにし、更にアルカリ中和、乾燥によ
つてできた酸化ジルコニウムに石粉を加えて硫酸
ソーダなどの融剤を使用して焙焼し再び珪酸ジル
コニウムにし、250メツシユ篩を通過した合成物
を用いる。このものの熱膨張係数は約50×10-7/
℃であつた。 上記のようにして得た低融点ガラス粉末、不活
性亜鉛物質粉末、合成珪酸ジルコニウム粉末を第
2表の実施例に示す割合に混合し、通常行なわれ
ているようにピークルを添加してペーストを作成
し、アルミナセラミツクに印刷して封着した。得
られたICパツケージは第2表に示すように良好
な機械的強度、熱衝撃強度及び小さな誘電率を示
した。 機械的強度はアルミナセラミツクの封着部の長
手方向へ剪断力を加えることによつて、破壊させ
るに必要な荷重を評価する剪断強度テストで測定
した。 熱衝撃強度はミル規格(MIL―STD―883B,
Method 1011.2;Condition C)により、上記パ
ツケージを150℃から−65℃へ、−65℃から150℃
へと15回繰り返して熱衝撃を与えた後、ヘリウム
デイテクターによつてパツケージの気密リーク値
を測定して評価した。 又、誘電率は1MHz、25℃の条件下で測定した。
【表】
【表】
したものである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 屈伏点が350℃以下の非晶質のPbO―B2O3系
低融点ガラス粉末と不活性亜鉛物質粉末と珪酸ジ
ルコニウム粉末とから成り、これらの割合が重量
比で 低融点ガラス粉末 50〜80% 不活性亜鉛物質粉末 1〜35% 珪酸ジルコニウム粉末 1〜35% の範囲にあり、低融点ガラス粉末は重量比で
PbO70〜90%、B2O310〜15%、SiO20〜10%、
ZnO0〜5%の範囲にあり、不活性亜鉛物質粉末
は、重量比でZnO68〜75%、SiO223〜28%、
Al2O30.1〜8%の範囲にあり、珪酸ジルコニウム
粉末はU,Th不純物が除去された合成物である
低融点封着用組成物。 2 屈伏点が350℃以下の非晶質のPbO・B2O3系
低融点ガラス粉末と不活性亜鉛物質粉末と珪酸ジ
ルコニウム粉末とから成り、これらの割合が重量
比で 低融点ガラス粉末 60〜75% 不活性亜鉛物質粉末 10〜30% 珪酸ジルコニウム粉末 2〜20% の範囲にあり、低融点ガラス粉末は重量比で
PbO70〜90%、B2O310〜15%、SiO20〜10%、
ZnO0〜5%の範囲にあり、不活性亜鉛物質粉末
は、重量比でZnO68〜75%、SiO223〜28%、
Al2O30.1〜8%の範囲にあり、珪酸ジルコニウム
粉末はU,Th不純物が除去された合成物である
特許請求の範囲第1項記載の低融点封着用組成
物。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59052822A JPS60204637A (ja) | 1984-03-19 | 1984-03-19 | 低融点封着用組成物 |
| US06/713,000 US4621064A (en) | 1984-03-19 | 1985-03-18 | Low temperature sealing composition with synthetic zircon |
| DE19853509955 DE3509955A1 (de) | 1984-03-19 | 1985-03-19 | Niedrigtemperatur-abdichtungszusammensetzung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59052822A JPS60204637A (ja) | 1984-03-19 | 1984-03-19 | 低融点封着用組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60204637A JPS60204637A (ja) | 1985-10-16 |
| JPH0127982B2 true JPH0127982B2 (ja) | 1989-05-31 |
Family
ID=12925539
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59052822A Granted JPS60204637A (ja) | 1984-03-19 | 1984-03-19 | 低融点封着用組成物 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4621064A (ja) |
| JP (1) | JPS60204637A (ja) |
| DE (1) | DE3509955A1 (ja) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| USRE33859E (en) * | 1985-09-24 | 1992-03-24 | John Fluke Mfg. Co., Inc. | Hermetically sealed electronic component |
| US4906311A (en) * | 1985-09-24 | 1990-03-06 | John Fluke Co., Inc. | Method of making a hermetically sealed electronic component |
| US4725480A (en) * | 1985-09-24 | 1988-02-16 | John Fluke Mfg. Co., Inc. | Hermetically sealed electronic component |
| JPS62191442A (ja) * | 1986-02-17 | 1987-08-21 | Nippon Electric Glass Co Ltd | 低融点封着用組成物 |
| US4696909A (en) * | 1986-04-07 | 1987-09-29 | Owens-Illinois Television Products Inc. | Platinum corrosion reducing premelted oxide compositions for lead containing solder glasses |
| US4883777A (en) * | 1988-04-07 | 1989-11-28 | Nippon Electric Glass Company, Limited | Sealing glass composition with filler containing Fe and W partially substituted for Ti in PbTiO3 filler |
| US5034358A (en) * | 1989-05-05 | 1991-07-23 | Kaman Sciences Corporation | Ceramic material and method for producing the same |
| US5510300A (en) * | 1992-12-16 | 1996-04-23 | Samsung Corning Co., Ltd. | Sealing glass compositions using ceramic composite filler |
| JPH08139230A (ja) * | 1994-11-11 | 1996-05-31 | Sumitomo Kinzoku Ceramics:Kk | セラミック回路基板とその製造方法 |
| KR970011336B1 (ko) * | 1995-03-31 | 1997-07-09 | 삼성코닝 주식회사 | 접착용 유리조성물 |
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| TW512645B (en) | 2000-07-25 | 2002-12-01 | Ibiden Co Ltd | Ceramic substrate for semiconductor manufacture/inspection apparatus, ceramic heater, electrostatic clamp holder, and substrate for wafer prober |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3119661A (en) * | 1959-06-18 | 1964-01-28 | Nat Distillers Chem Corp | Method for recovery of sio2 and zro2 from zircon |
| US3963505A (en) * | 1973-11-23 | 1976-06-15 | Technology Glass Corporation | Lead-zinc-boron sealing glass compositions |
| US3954486A (en) * | 1974-07-30 | 1976-05-04 | Owens-Illinois, Inc. | Solder glass with refractory filler |
| DE2554651C2 (de) * | 1975-12-05 | 1983-07-14 | Dynamit Nobel Ag, 5210 Troisdorf | Verfahren zum Abtrennen radioaktiver Verunreinigungen aus Baddeleyit |
| US4421947A (en) * | 1977-10-11 | 1983-12-20 | James C. Kyle | Polycrystalline insulating material seals between spaced members such as a terminal pin and a ferrule |
| JPS5510426A (en) * | 1978-07-07 | 1980-01-24 | Asahi Glass Co Ltd | Sealing glass composition |
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| US4405722A (en) * | 1979-01-23 | 1983-09-20 | Asahi Glass Company Ltd. | Sealing glass compositions |
| US4256463A (en) * | 1979-03-12 | 1981-03-17 | Teledyne Industries, Inc. | Preparation of zirconium oxychloride |
| JPS5649861A (en) * | 1979-09-29 | 1981-05-06 | Matsushita Electric Industrial Co Ltd | Capacity controller for air conditioner |
| JPS56114364A (en) * | 1980-02-13 | 1981-09-08 | Nippon Electric Glass Co Ltd | Composite for covering semiconductor device |
| US4365021A (en) * | 1981-07-22 | 1982-12-21 | Owens-Illinois, Inc. | Low temperature sealant glass |
| US4528212A (en) * | 1982-07-22 | 1985-07-09 | International Business Machines Corporation | Coated ceramic substrates for mounting integrated circuits |
| FR2533907B1 (fr) * | 1982-10-04 | 1985-06-28 | Pechiney Ugine Kuhlmann Uran | Procede de purification de solutions aqueuses uraniferes contenant du zirconium et/ou du hafnium entre autres impuretes |
| US4537863A (en) * | 1983-08-10 | 1985-08-27 | Nippon Electric Glass Company, Ltd. | Low temperature sealing composition |
| JPS6146421A (ja) * | 1984-08-10 | 1986-03-06 | Mitsubishi Motors Corp | エンジン |
-
1984
- 1984-03-19 JP JP59052822A patent/JPS60204637A/ja active Granted
-
1985
- 1985-03-18 US US06/713,000 patent/US4621064A/en not_active Expired - Lifetime
- 1985-03-19 DE DE19853509955 patent/DE3509955A1/de active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60204637A (ja) | 1985-10-16 |
| DE3509955A1 (de) | 1985-09-19 |
| DE3509955C2 (ja) | 1993-05-13 |
| US4621064A (en) | 1986-11-04 |
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