JPS607732A - 半導体被覆用ガラス - Google Patents
半導体被覆用ガラスInfo
- Publication number
- JPS607732A JPS607732A JP58116754A JP11675483A JPS607732A JP S607732 A JPS607732 A JP S607732A JP 58116754 A JP58116754 A JP 58116754A JP 11675483 A JP11675483 A JP 11675483A JP S607732 A JPS607732 A JP S607732A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- glass
- semiconductor
- powder
- present
- becomes
- 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
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P14/00—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars
- H10P14/60—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of insulating materials
Landscapes
- 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】
本発明は、半導体被覆用ガラス、特に電相を含めてＰ−
Ｎ接合部を有するシリコンダイオード等の半導体素子全
体を厚いガラスＩｅ７で被薇する、いわゆるモールド型
半導体を製造するために好適な封着用ガラス組成物に関
する。
Ｎ接合部を有するシリコンダイオード等の半導体素子全
体を厚いガラスＩｅ７で被薇する、いわゆるモールド型
半導体を製造するために好適な封着用ガラス組成物に関
する。
半導体彼薇用ガラスに要求される特性としては、封着後
のガラスの熱膨張係数が半導体素子のシリコンおよび電
極材料であるモリブデンまたはタングステンの金属に整
合すること、６５０℃以下の封着温度で良好な気密封着
を達成すること、封着後の半導体の電気的特性が優れ信
頼性が高いこと等がある。
のガラスの熱膨張係数が半導体素子のシリコンおよび電
極材料であるモリブデンまたはタングステンの金属に整
合すること、６５０℃以下の封着温度で良好な気密封着
を達成すること、封着後の半導体の電気的特性が優れ信
頼性が高いこと等がある。
本発明の巨的は、上記半導体被覆用ガラスに要求される
緒特性中、封着後半辺体の電気的ｑ、す性、特に高い逆
耐電圧を有しかつ逆方向洩れ電流の綴めて小さい、いわ
ゆるハードプレークダウン（ｈａｒｄ ｂｒｅａＪｃｄ
ｏｗｎ ） の波形を示し、しかもブロッキング特性に
擾れた半導体被覆用ガラスを４ＶＡ供することである。
緒特性中、封着後半辺体の電気的ｑ、す性、特に高い逆
耐電圧を有しかつ逆方向洩れ電流の綴めて小さい、いわ
ゆるハードプレークダウン（ｈａｒｄ ｂｒｅａＪｃｄ
ｏｗｎ ） の波形を示し、しかもブロッキング特性に
擾れた半導体被覆用ガラスを４ＶＡ供することである。
尚、ハードブレークダウンに対して、逆耐電圧が低く、
逆方回洩０電流の大きい場合には、いわゆるソフトブレ
ークダウン（５ｏｆｔｂｒθａｋｄＯＷｎ ）の波形を
示し、半導体の信頼性に欠けることになる。
逆方回洩０電流の大きい場合には、いわゆるソフトブレ
ークダウン（５ｏｆｔｂｒθａｋｄＯＷｎ ）の波形を
示し、半導体の信頼性に欠けることになる。
本発明の前記目的は、下記の重量％で表示される組成を
有するカラス粉末に、ＮｉＯ粉末、Ｎｂ、Ｏ，粉末の一
者または三者を重用比で０．０１〜５％混合することに
より達成される。
有するカラス粉末に、ＮｉＯ粉末、Ｎｂ、Ｏ，粉末の一
者または三者を重用比で０．０１〜５％混合することに
より達成される。
Ｚｎ０ ８５〜５５％
Ｂｔｕｓ １０〜３０％
Ｓｉ０． ５〜１０％
ＰｂＯ１５〜４０傳
ＭｎＯＯ〜 ５％
Ａｉ、０． ０〜３％
０ｅＯＩ Ｑ〜 ８％
ｓｂ、ｏ、 ｏ〜 ３％
Ａｓ、０３ ０〜３％
本発明で、ガラス粉末の各成分の範［！ＩＩを上記のよ
うに限定したのは次のとおりである。
うに限定したのは次のとおりである。
ＺｎＯが５５５６以上では、ガラスの流動１７１°が悪
くなって半シん（体素子に対する＃＋ｊれ性が悪くなり
良好な気密封尤が得られなくなり、８５％以下では熱膨
張係数が大きくなりすぎると共にガラス化が田卸になる
。Ｅ２０．が３０％以上のときは、ガラスか不均質にな
ると共に封着温度が高くなりすぎ、１０％以下のときは
、ガラス化しにくくなる。
くなって半シん（体素子に対する＃＋ｊれ性が悪くなり
良好な気密封尤が得られなくなり、８５％以下では熱膨
張係数が大きくなりすぎると共にガラス化が田卸になる
。Ｅ２０．が３０％以上のときは、ガラスか不均質にな
ると共に封着温度が高くなりすぎ、１０％以下のときは
、ガラス化しにくくなる。
Ｓｉｎｇが１０％以上では封着湿度が高くなりすぎると
共に均質なガラスが得られＭｉＡ ＜なり、５％以下に
なると溶融中失透し易くなり安定なガラスが得られなく
なる。ｐｂｏが４０％以上では、熱膨張係数が大きくな
りすぎ、１５％以下では封着温度が高くなるので、好ま
しくない。ＯａＯＸＭｇＯ、Ｂａ、Ｏは、ガラス被損さ
れた半導体素子の電気的特性を良好にするだめの成分で
あり、それらの成分の少なくとも一者が０．１％以上含
有されて効果を発伸するが、Ｃａ０７％以上、Ｍｇ０８
％以上、ＢａＯ１０％以上になると均質なガラスが得ら
れ殖＜、また熱膨張係数が大きくなりすぎる。５ＴＩＯ
２、Ｂｉ□０３は半導体の電気的特性を向上させる作用
目的のためにそれの一者又は両者が含まれ得るが、その
各成分が５％以上では、ガラスが不均質になると共に熱
ＩＩＩνｌ１ｌａ係数が大きくなりずぎる。Ａｌ！Ｏ，
は、ガラスを安定化し、化学的耐久性を向上させるが、
３％以上である場合にはガラスの１７ｉＥ １ｌｉｌｌ
牲が悪くなり、良好な気密封着が得にくくなる。血０１
、Ｃθ０□の含有は、ガラス被覆した半ラノＪ体素子の
電気的特性を向上させるが、ＭｎＣ１ｔ ５％以上、０
ｅＯＪ％以上のときは、均質なガラスになりにくい。５
ｂ２０ｓ、Ａｓ２Ｏ３は、半導体素子の電気的′ト１′
性を悪化させずにガラスの溶１′！’ｆ性の向上に寄与
することができるが、その各成分が３％以上では均質な
ガラスが得られ轢くなる。
共に均質なガラスが得られＭｉＡ ＜なり、５％以下に
なると溶融中失透し易くなり安定なガラスが得られなく
なる。ｐｂｏが４０％以上では、熱膨張係数が大きくな
りすぎ、１５％以下では封着温度が高くなるので、好ま
しくない。ＯａＯＸＭｇＯ、Ｂａ、Ｏは、ガラス被損さ
れた半導体素子の電気的特性を良好にするだめの成分で
あり、それらの成分の少なくとも一者が０．１％以上含
有されて効果を発伸するが、Ｃａ０７％以上、Ｍｇ０８
％以上、ＢａＯ１０％以上になると均質なガラスが得ら
れ殖＜、また熱膨張係数が大きくなりすぎる。５ＴＩＯ
２、Ｂｉ□０３は半導体の電気的特性を向上させる作用
目的のためにそれの一者又は両者が含まれ得るが、その
各成分が５％以上では、ガラスが不均質になると共に熱
ＩＩＩνｌ１ｌａ係数が大きくなりずぎる。Ａｌ！Ｏ，
は、ガラスを安定化し、化学的耐久性を向上させるが、
３％以上である場合にはガラスの１７ｉＥ １ｌｉｌｌ
牲が悪くなり、良好な気密封着が得にくくなる。血０１
、Ｃθ０□の含有は、ガラス被覆した半ラノＪ体素子の
電気的特性を向上させるが、ＭｎＣ１ｔ ５％以上、０
ｅＯＪ％以上のときは、均質なガラスになりにくい。５
ｂ２０ｓ、Ａｓ２Ｏ３は、半導体素子の電気的′ト１′
性を悪化させずにガラスの溶１′！’ｆ性の向上に寄与
することができるが、その各成分が３％以上では均質な
ガラスが得られ轢くなる。
下記の第１表に、ガラス粉末の組成例を示す。
同表の下段には各試別ガラスの３０〜３００℃での熱膨
張係数及び半導体米子に被ざｔする封シγ１温度を示す
。
張係数及び半導体米子に被ざｔする封シγ１温度を示す
。
第１表
本ジ１１明の半３．ｔ、’を体杉−田川ガラスは、」二
記１１・、１すＪのガラス粉末に対して無楊耐火物のＩ
Ｓ加剤、言わゆる［フィラー−１として、ＮｉＯ粉末、
Ｔｈ２０．粉末の一者又は三者を重（ｉｉ比で０．０１
〜５％混合して成る。このフィラーの添加により１［Ｌ
気的特性の向上を図ることができる。１１ｉ０粉末は、
半導体の初期特性を良好にし逆耐霜、圧を上げ逆洩れ電
流を小さくして好ｌ；シいハードブレークダウンの波形
を示すようにすることにねに効果があり、Ｙｂ、ＯＢ粉
末は、ブロッキング特性を向上させることに９゛・スに
効果がある。
記１１・、１すＪのガラス粉末に対して無楊耐火物のＩ
Ｓ加剤、言わゆる［フィラー−１として、ＮｉＯ粉末、
Ｔｈ２０．粉末の一者又は三者を重（ｉｉ比で０．０１
〜５％混合して成る。このフィラーの添加により１［Ｌ
気的特性の向上を図ることができる。１１ｉ０粉末は、
半導体の初期特性を良好にし逆耐霜、圧を上げ逆洩れ電
流を小さくして好ｌ；シいハードブレークダウンの波形
を示すようにすることにねに効果があり、Ｙｂ、ＯＢ粉
末は、ブロッキング特性を向上させることに９゛・スに
効果がある。
このフィラーは、０．０１％以上の含有で前記効果が発
揮されるが、５％以上含有するときは、彼母ガラスの流
動性が低下して半導体素子に対する５縮れ性が減少し気
密封着が得られ難くなる。前記Ｎｉｐ。
揮されるが、５％以上含有するときは、彼母ガラスの流
動性が低下して半導体素子に対する５縮れ性が減少し気
密封着が得られ難くなる。前記Ｎｉｐ。
Ｎ−０，のフィラー以外に、更にウイレマイト（’２Ｚ
ｎＯ・５ｉｏｔ ）粉末、チクン酸鉛・（ＰｂＯ−黙ｏ
ｘ）粉末、石英ガラス（ＳｉＣｈ） 粉末、ジルコン（
ＺｎＯ−５ｈｏｔ）粉末、コープイライト （２Ｍｇ０
・２Ａ１．Ｏ，・５Ｓ：ＬＯ，） 粉末等を適当ｊ７に
加えてもよく、これによりガラス粉末の熱膨張係数を下
げてシリコンの熱膨張係数に十分に整合して良好な気４
９封シ、１１ができると共に更に良い電気的特性の向上
を図ることができる。
ｎＯ・５ｉｏｔ ）粉末、チクン酸鉛・（ＰｂＯ−黙ｏ
ｘ）粉末、石英ガラス（ＳｉＣｈ） 粉末、ジルコン（
ＺｎＯ−５ｈｏｔ）粉末、コープイライト （２Ｍｇ０
・２Ａ１．Ｏ，・５Ｓ：ＬＯ，） 粉末等を適当ｊ７に
加えてもよく、これによりガラス粉末の熱膨張係数を下
げてシリコンの熱膨張係数に十分に整合して良好な気４
９封シ、１１ができると共に更に良い電気的特性の向上
を図ることができる。
第２表は、第１表のガラスＥを用いてそれにフィラーを
混合した実施例の試料で下段にその熱膨張係数及び＠費
封着温友を示す。
混合した実施例の試料で下段にその熱膨張係数及び＠費
封着温友を示す。
第２表
（爪が比）
半導体の初期特性としての逆ｉ１ｉ；Ｉ電圧、逆洩れ電
流の特性許価は、シリコンダイオードのＰ −Ｎ ４７
合面に上記第２表に掲げた本発明の被覆用ガラスを塗布
した後、乾燥さ０１次いで封え？した試付について行り
た。カーブトレーサーにて逆方間の波形を０誌したとこ
ろ、本発明のガラスでＶｆｆｆｌした前記ダイオード試
料は洩れ電流がｌμＡ以下で、且つ１５０ＱＶの設計１
ｎｉｔ圧に近い冒電圧でハードブレークダウンの波形を
示すものであった。
流の特性許価は、シリコンダイオードのＰ −Ｎ ４７
合面に上記第２表に掲げた本発明の被覆用ガラスを塗布
した後、乾燥さ０１次いで封え？した試付について行り
た。カーブトレーサーにて逆方間の波形を０誌したとこ
ろ、本発明のガラスでＶｆｆｆｌした前記ダイオード試
料は洩れ電流がｌμＡ以下で、且つ１５０ＱＶの設計１
ｎｉｔ圧に近い冒電圧でハードブレークダウンの波形を
示すものであった。
半ｉｊ；！体ノフロッキングｑ、Ｊ性は、Ｍ ａ ｓ
Ｊｉｌ ｍ体を有するダイオード試料必し、これにＢＴ
処理を行うことにより、高ｎｊｌ！バイアス下における
？ｌＩ気的な安定性を；で１゛１べる方法により４１１
帖され得るが、本発明者は、この方法により上記第２表
に掲げた本発明の被覆用ガラス試刺のブロッキング特Ｉ
Ｊミを評価した。
Ｊｉｌ ｍ体を有するダイオード試料必し、これにＢＴ
処理を行うことにより、高ｎｊｌ！バイアス下における
？ｌＩ気的な安定性を；で１゛１べる方法により４１１
帖され得るが、本発明者は、この方法により上記第２表
に掲げた本発明の被覆用ガラス試刺のブロッキング特Ｉ
Ｊミを評価した。
すなわち、ｎ型シリコン上に本発明の被覆用ガラスを約
５μの厚さに封着し、その上にアルミニウム電極を蒸着
してＭＧＳ（ｍｓしａｌ −ｇｌａｓｓ −５ｉｌｉｃ
ｏｈ ）構造体のダイオードを作成し、これにＢＴ処理
、スナワち２００°Ｃｒ４００Ｖの１ｕ圧を２時間、ア
ルミニウム？Ｅ ４七を主側として１つまたは一側とし
て夫々印加する処理を行った後、該ＭＧＳ朴Ｔ瀘造休め
体面電荷密度（ｘｘ Ｆ Ｂ ）の変化ｙ、λ、いわ、
ゆる△Ｎ−Ｆ−Ｂ全１１局ｉ全１１己ｉ０〜４ Ｘ １
０１１／ｌｉであった。この結果は、本発明のＩｊＢｌ
川ガラ用を用いた半導体が侃れたブロッキング特″１１
．を有することを示すものである。
５μの厚さに封着し、その上にアルミニウム電極を蒸着
してＭＧＳ（ｍｓしａｌ −ｇｌａｓｓ −５ｉｌｉｃ
ｏｈ ）構造体のダイオードを作成し、これにＢＴ処理
、スナワち２００°Ｃｒ４００Ｖの１ｕ圧を２時間、ア
ルミニウム？Ｅ ４七を主側として１つまたは一側とし
て夫々印加する処理を行った後、該ＭＧＳ朴Ｔ瀘造休め
体面電荷密度（ｘｘ Ｆ Ｂ ）の変化ｙ、λ、いわ、
ゆる△Ｎ−Ｆ−Ｂ全１１局ｉ全１１己ｉ０〜４ Ｘ １
０１１／ｌｉであった。この結果は、本発明のＩｊＢｌ
川ガラ用を用いた半導体が侃れたブロッキング特″１１
．を有することを示すものである。
４Ｇ ｆｔ’ｌ’出Ｍ’１人 日本電気硝子株式会社
、１、代表者 長 崎 ）、１（５−／′” ”’：Ｉ
’ｌｌ’ＩＩ’：、：’ｊ＼〜−一一′
、１、代表者 長 崎 ）、１（５−／′” ”’：Ｉ
’ｌｌ’ＩＩ’：、：’ｊ＼〜−一一′
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 爪邦％で、 Ｚｎ０ ８６〜５５ ＢｓＯｓ １０〜３０ Ｓｉｎ、 ５〜１０ Ｐ’ｂＯ１５〜４０ Ａｌ、０． ０〜８ Ｍｎ０１ ０〜５ Ｃｏｏ＠ Ｏ〜８ ｓｂ、ｏ、 ｏ〜 ３ Ａｓ１０． ０〜８ の組成を有するガラス粉末に、フィラーとしてＮｉＯ粉
末、Ｎｌ）、０．粉末の一者又は二者を重量比で０．０
１〜５％派合してなる半導体被覆用ガラス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58116754A JPS607732A (ja) | 1983-06-27 | 1983-06-27 | 半導体被覆用ガラス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58116754A JPS607732A (ja) | 1983-06-27 | 1983-06-27 | 半導体被覆用ガラス |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS607732A true JPS607732A (ja) | 1985-01-16 |
Family
ID=14694915
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58116754A Pending JPS607732A (ja) | 1983-06-27 | 1983-06-27 | 半導体被覆用ガラス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS607732A (ja) |
-
1983
- 1983-06-27 JP JP58116754A patent/JPS607732A/ja active Pending
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