JPS6146420B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6146420B2 JPS6146420B2 JP55017355A JP1735580A JPS6146420B2 JP S6146420 B2 JPS6146420 B2 JP S6146420B2 JP 55017355 A JP55017355 A JP 55017355A JP 1735580 A JP1735580 A JP 1735580A JP S6146420 B2 JPS6146420 B2 JP S6146420B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- powder
- melting point
- low melting
- willemite
- coating composition
- 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.)
- Expired
Links
Classifications
-
- 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
- H10W74/00—Encapsulations, e.g. protective coatings
- H10W74/40—Encapsulations, e.g. protective coatings characterised by their materials
- H10W74/43—Encapsulations, e.g. protective coatings characterised by their materials comprising oxides, nitrides or carbides, e.g. ceramics or glasses
Landscapes
- Formation Of Insulating Films (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Description
本発明は、Ｐ−Ｎ接合をもつシリコン素子にア
ルミニウムの蒸着膜を介してモリブデンまたはタ
ングステンに接続される半導体装置の被覆用組成
物に関するものである。 従来、この被覆用組成物としては、ZnO−
B2O3−SiO2系ガラスが用いられていたが、この
系のガラスは被覆する際の封着温度が約700℃で
ある。しかし、シリコンとアルミニウムの共晶点
が577℃であるために、被覆封着時に、アルミニ
ウムがシリコン中に拡散し、半導体装置の特性不
良を起こすことがあつた。 そこで577℃以下の温度で被覆封着できる被覆
用組成物が要望されていた。しかし、シリコン、
モリブデン、タングステンの熱膨張係数から考え
て、被覆用組成物の熱膨張係数は40〜50×10-7／
℃である必要があるが、一般にガラスの場合、封
着温度を下げようとすると熱膨張係数が大きくな
り必要な熱膨張係数を得ることは難しい。 そこでPbOを多量に含む低融点ガラスに、βユ
ークリプタイトなどの熱膨張係数の小さい結晶を
混合した被覆用組成物が検討されてきたが、電気
特性のよい半導体装置を得ることができなかつ
た。これはβユークリプタイトは半導体の電気特
性を劣化させるリチウムを多量に含んでいるため
と推定される。 本発明は、これらの欠点を改良した低融点被覆
用組成物を提供するものである。 本発明の被覆用組成物は、屈伏点が360℃以上
500℃以下で、重量％でPbO 60〜80％、B2O3 ５
〜20％、SiO2 ３〜25％、Al2O3 ０〜11％からな
る非結晶性のPbO−B2O3−SiO2系低融点ガラス
粉末と、ウイレマイト（2ZnO・SiO2）粉末とを混
合してなり、その割合が重量比で、低融点ガラス
粉末40〜80％、ウイレマイト粉末20〜60％の範囲
にある。 本発明のウイレマイト（2ZnO・SiO2）粉末は、
低融点ガラス粉末と反応しない、いわゆる不活性
な成分であり、該低融点ガラス中に溶けこまず、
封着後においても非晶質の状態にあるガラス中に
その粒状の形態をとどめて混在している。 本発明の被覆用組成物を上記の混合比に限定し
たのは次の理由による。低融点ガラスが40％以下
の場合は流動性が悪くなり過ぎて、良好な被覆が
得難くなり、80％以上になると熱膨張係数が大き
くなり過ぎて被覆封着した後にクラツクが発生し
易くなる。ウイレマイトが20％以下になると、熱
膨張係数が大きくなり過ぎ、60％以上になると流
動性が悪くなり過ぎ好ましくない。 さらに低融点ガラス粉末を上記の範囲に限定し
たのは次の理由による。PbOが60％以下になると
屈伏点が500℃以下にならず、80％以上になると
熱膨張係数が高くなりすぎる。B2O3が５％以下
になると均一なガラスが得られ難くなり、20以上
になるとガラスが分相し易くなる。SiO2が３％
以下になると熱膨張係数が高くなりすぎ、25％以
上になると屈伏点が500℃以下にならない。
Al2O3が11％以上になるとガラスの流動性が悪く
なる。 以下、実施例により、本発明を説明する。実施
例に用いた低融点ガラスを第１表に示す。
ルミニウムの蒸着膜を介してモリブデンまたはタ
ングステンに接続される半導体装置の被覆用組成
物に関するものである。 従来、この被覆用組成物としては、ZnO−
B2O3−SiO2系ガラスが用いられていたが、この
系のガラスは被覆する際の封着温度が約700℃で
ある。しかし、シリコンとアルミニウムの共晶点
が577℃であるために、被覆封着時に、アルミニ
ウムがシリコン中に拡散し、半導体装置の特性不
良を起こすことがあつた。 そこで577℃以下の温度で被覆封着できる被覆
用組成物が要望されていた。しかし、シリコン、
モリブデン、タングステンの熱膨張係数から考え
て、被覆用組成物の熱膨張係数は40〜50×10-7／
℃である必要があるが、一般にガラスの場合、封
着温度を下げようとすると熱膨張係数が大きくな
り必要な熱膨張係数を得ることは難しい。 そこでPbOを多量に含む低融点ガラスに、βユ
ークリプタイトなどの熱膨張係数の小さい結晶を
混合した被覆用組成物が検討されてきたが、電気
特性のよい半導体装置を得ることができなかつ
た。これはβユークリプタイトは半導体の電気特
性を劣化させるリチウムを多量に含んでいるため
と推定される。 本発明は、これらの欠点を改良した低融点被覆
用組成物を提供するものである。 本発明の被覆用組成物は、屈伏点が360℃以上
500℃以下で、重量％でPbO 60〜80％、B2O3 ５
〜20％、SiO2 ３〜25％、Al2O3 ０〜11％からな
る非結晶性のPbO−B2O3−SiO2系低融点ガラス
粉末と、ウイレマイト（2ZnO・SiO2）粉末とを混
合してなり、その割合が重量比で、低融点ガラス
粉末40〜80％、ウイレマイト粉末20〜60％の範囲
にある。 本発明のウイレマイト（2ZnO・SiO2）粉末は、
低融点ガラス粉末と反応しない、いわゆる不活性
な成分であり、該低融点ガラス中に溶けこまず、
封着後においても非晶質の状態にあるガラス中に
その粒状の形態をとどめて混在している。 本発明の被覆用組成物を上記の混合比に限定し
たのは次の理由による。低融点ガラスが40％以下
の場合は流動性が悪くなり過ぎて、良好な被覆が
得難くなり、80％以上になると熱膨張係数が大き
くなり過ぎて被覆封着した後にクラツクが発生し
易くなる。ウイレマイトが20％以下になると、熱
膨張係数が大きくなり過ぎ、60％以上になると流
動性が悪くなり過ぎ好ましくない。 さらに低融点ガラス粉末を上記の範囲に限定し
たのは次の理由による。PbOが60％以下になると
屈伏点が500℃以下にならず、80％以上になると
熱膨張係数が高くなりすぎる。B2O3が５％以下
になると均一なガラスが得られ難くなり、20以上
になるとガラスが分相し易くなる。SiO2が３％
以下になると熱膨張係数が高くなりすぎ、25％以
上になると屈伏点が500℃以下にならない。
Al2O3が11％以上になるとガラスの流動性が悪く
なる。 以下、実施例により、本発明を説明する。実施
例に用いた低融点ガラスを第１表に示す。
【表】
第２表は本発明の低融点半導体被覆用組成物の
実施例を示すものである。
実施例を示すものである。
【表】
実施例に用いた低融点ガラスは、光明丹、硼
酸、精製シリカ粉に、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し、白金るつぼに入
れて、約1100℃で60分間溶融した後、板状に形成
し、アルミナボールミルで粉砕し、350メツシユ
のステンレス篩を通過する粒度とした。ウイレマ
イトは、亜鉛華及び精製シリカ粉をZnOとSiO2の
モル比が２：１になるように調合し、1450℃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過する粒度にし
た。上記のようにして準備した低融点ガラス粉末
及びウイレマイト粉末を第２表に示す割合に混合
し、これに脱イオン水を加えてスラリー状にし
た。第２表(4)の組成物で被覆した耐圧設計1000V
の半導体装置の電気特性を測定したところ、逆も
れ電流は１μＡ以下で、逆耐圧の波形も極めて良
好であつた。 ０℃〜300℃の熱衝撃試験にも何ら異常を認め
なかつた。 また、上述した組成物のウイレマイト粉末を20
％以下のチタン酸鉛粉末で置換し、ウイレマイト
粉末とチタン酸鉛粉末の合計が20〜60％になるよ
うにした組成物も上記と同様の結果を得た。その
実施例を第３表に示す。
酸、精製シリカ粉に、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し、白金るつぼに入
れて、約1100℃で60分間溶融した後、板状に形成
し、アルミナボールミルで粉砕し、350メツシユ
のステンレス篩を通過する粒度とした。ウイレマ
イトは、亜鉛華及び精製シリカ粉をZnOとSiO2の
モル比が２：１になるように調合し、1450℃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過する粒度にし
た。上記のようにして準備した低融点ガラス粉末
及びウイレマイト粉末を第２表に示す割合に混合
し、これに脱イオン水を加えてスラリー状にし
た。第２表(4)の組成物で被覆した耐圧設計1000V
の半導体装置の電気特性を測定したところ、逆も
れ電流は１μＡ以下で、逆耐圧の波形も極めて良
好であつた。 ０℃〜300℃の熱衝撃試験にも何ら異常を認め
なかつた。 また、上述した組成物のウイレマイト粉末を20
％以下のチタン酸鉛粉末で置換し、ウイレマイト
粉末とチタン酸鉛粉末の合計が20〜60％になるよ
うにした組成物も上記と同様の結果を得た。その
実施例を第３表に示す。
【表】
【表】
チタン酸鉛粉末もウイレマイト粉末と同様に
250メツシユのステンレス篩を通過する粒度にし
た。 以上、述べたように、本発明の半導体被覆用組
成物は、熱膨張係数が40〜50×10-7／℃で、577
℃以下の温度で被覆封着でき、且つ、電気特性及
び耐熱衝撃性に優れたものである。
250メツシユのステンレス篩を通過する粒度にし
た。 以上、述べたように、本発明の半導体被覆用組
成物は、熱膨張係数が40〜50×10-7／℃で、577
℃以下の温度で被覆封着でき、且つ、電気特性及
び耐熱衝撃性に優れたものである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 屈伏点が360℃以上500℃以下で、重量％で
PbO 60〜80％、B2O3 ５〜20％、SiO2 ３〜25
％、Al2O3 ０〜11％からなる非結晶性のPbO−
B2O3−SiO2系低融点ガラス粉末と、ウイレマイ
ト粉末とを混合してなり、その割合が重量比で 低融点ガラス粉末40〜80％ ウイレマイト粉末20〜60％ の範囲にある低融点半導体被覆用組性物。 ２ ウイレマイト粉末の一部を20％までのチタン
酸鉛粉末で置換した特許請求の範囲第１項記載の
低融点半導体被覆用組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1735580A JPS56114364A (en) | 1980-02-13 | 1980-02-13 | Composite for covering semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1735580A JPS56114364A (en) | 1980-02-13 | 1980-02-13 | Composite for covering semiconductor device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56114364A JPS56114364A (en) | 1981-09-08 |
| JPS6146420B2 true JPS6146420B2 (ja) | 1986-10-14 |
Family
ID=11941732
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1735580A Granted JPS56114364A (en) | 1980-02-13 | 1980-02-13 | Composite for covering semiconductor device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS56114364A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60204637A (ja) * | 1984-03-19 | 1985-10-16 | Nippon Electric Glass Co Ltd | 低融点封着用組成物 |
| WO2019239448A1 (ja) * | 2018-06-11 | 2019-12-19 | 新電元工業株式会社 | 半導体装置の製造方法及び半導体装置 |
-
1980
- 1980-02-13 JP JP1735580A patent/JPS56114364A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56114364A (en) | 1981-09-08 |
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