JPS6146421B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6146421B2 JPS6146421B2 JP55019975A JP1997580A JPS6146421B2 JP S6146421 B2 JPS6146421 B2 JP S6146421B2 JP 55019975 A JP55019975 A JP 55019975A JP 1997580 A JP1997580 A JP 1997580A JP S6146421 B2 JPS6146421 B2 JP S6146421B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- powder
- glass
- low melting
- melting point
- 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
- Glass Compositions (AREA)
- Formation Of Insulating Films (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又はタン
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、この種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
ムがシリコン素子中に拡散し、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。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。しかし、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
なるので、被覆用組成物として要求される熱膨張
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、チタン酸鉛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。これはチタ
ン酸鉛はキユーリー点490℃の強誘電体であり、
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。 本発明の半導体被覆用組成物は、上記の欠点を
改良したものであり、577℃以下の温度で被覆封
着でき、熱膨張係数は40〜50×10-7／℃で、電気
特性がよいばかりでなく、耐熱衝撃性にも優れて
いる。 本発明の被覆用組成物は、屈伏点が500℃以下
で、重量％でPbO70〜75％、B2O39〜15％、
SiO212〜20％、Al2O30〜４％からなる非結晶性
のPbO−B2O3系低融点ガラス粉末を50〜80％
と、ウイレマイト（2ZnO・SiO2）粉末10〜40％
と、ジルコン（ZrO2・SiO2）粉末、石英ガラス粉
末、コーデイライト（2MgO・2Al2O3・5SiO2）粉
末の１種又は２種以上を１〜30％混合して得られ
る。 本発明のウイレマイト（2ZnO・SiO2）粉末は、
低融点ガラスと反応しない、いわゆる不活性な成
分であり、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50％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10％以下になると、電
気特性が悪くなり、40％以上になると流動性が悪
くなり過ぎ好ましくない。ジルコン、石英ガラ
ス、コーデイライトは耐熱衝撃性を向上させる
が、１％未満の時はあまり効果がなく、30％以上
になると流動性が悪くなり好ましくない。 さらに低融点ガラス粉末を上記の割合に限定し
たのは次の理由による。PbOが70％以下になると
屈伏点が500℃以下にならず、75％以上になると
熱膨張係数が高くなりすぎる。B2O3が９％以下
になると均一なガラスが得られ難く、15％以上に
なるとガラスが分相し易くなる。SiO2が12％以
下になるとガラスを被覆した半導体装置の逆洩れ
電流が増え、逆耐圧の波形も不安定になり、20％
以上になるとガラスの流動性が著しく悪化する。
Al2O3が４％以上になると半導体装置の逆洩れ電
流が増え、逆耐圧の波形も不安定になる。 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又はタン
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、この種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
ムがシリコン素子中に拡散し、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。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。しかし、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
なるので、被覆用組成物として要求される熱膨張
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、チタン酸鉛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。これはチタ
ン酸鉛はキユーリー点490℃の強誘電体であり、
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。 本発明の半導体被覆用組成物は、上記の欠点を
改良したものであり、577℃以下の温度で被覆封
着でき、熱膨張係数は40〜50×10-7／℃で、電気
特性がよいばかりでなく、耐熱衝撃性にも優れて
いる。 本発明の被覆用組成物は、屈伏点が500℃以下
で、重量％でPbO70〜75％、B2O39〜15％、
SiO212〜20％、Al2O30〜４％からなる非結晶性
のPbO−B2O3系低融点ガラス粉末を50〜80％
と、ウイレマイト（2ZnO・SiO2）粉末10〜40％
と、ジルコン（ZrO2・SiO2）粉末、石英ガラス粉
末、コーデイライト（2MgO・2Al2O3・5SiO2）粉
末の１種又は２種以上を１〜30％混合して得られ
る。 本発明のウイレマイト（2ZnO・SiO2）粉末は、
低融点ガラスと反応しない、いわゆる不活性な成
分であり、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50％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10％以下になると、電
気特性が悪くなり、40％以上になると流動性が悪
くなり過ぎ好ましくない。ジルコン、石英ガラ
ス、コーデイライトは耐熱衝撃性を向上させる
が、１％未満の時はあまり効果がなく、30％以上
になると流動性が悪くなり好ましくない。 さらに低融点ガラス粉末を上記の割合に限定し
たのは次の理由による。PbOが70％以下になると
屈伏点が500℃以下にならず、75％以上になると
熱膨張係数が高くなりすぎる。B2O3が９％以下
になると均一なガラスが得られ難く、15％以上に
なるとガラスが分相し易くなる。SiO2が12％以
下になるとガラスを被覆した半導体装置の逆洩れ
電流が増え、逆耐圧の波形も不安定になり、20％
以上になるとガラスの流動性が著しく悪化する。
Al2O3が４％以上になると半導体装置の逆洩れ電
流が増え、逆耐圧の波形も不安定になる。 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、ジルコン、石英ガラス、コーデ
イライトは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、
ウイレマイト粉末、ジルコン粉末、石英ガラス粉
末、コーデイライト粉末を第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表の組成物で被覆した耐圧設計1000Vの半
導体装置の電気的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。また０℃〜300℃の熱衝撃試験にも何
ら異常を認めなかつた。
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、ジルコン、石英ガラス、コーデ
イライトは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、
ウイレマイト粉末、ジルコン粉末、石英ガラス粉
末、コーデイライト粉末を第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表の組成物で被覆した耐圧設計1000Vの半
導体装置の電気的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。また０℃〜300℃の熱衝撃試験にも何
ら異常を認めなかつた。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 屈伏点が500℃以下で、重量％でPbO70〜75
％、B2O39〜15％、SiO212〜20％、Al2O30〜４％
からなる非結晶性のPbO−B2O3系低融点ガラス
粉末と、ウイレマイト粉末とジルコン粉末、石英
ガラス粉末、コーデイライト粉末の１種又は２種
以上とを混合してなり、その混合割合が重量比
で、 【表】 コーデイライト粉末 〓
の範囲にある低融点半導体被覆用組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1997580A JPS56116648A (en) | 1980-02-20 | 1980-02-20 | Semiconductor covering compound |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1997580A JPS56116648A (en) | 1980-02-20 | 1980-02-20 | Semiconductor covering compound |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56116648A JPS56116648A (en) | 1981-09-12 |
| JPS6146421B2 true JPS6146421B2 (ja) | 1986-10-14 |
Family
ID=12014184
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1997580A Granted JPS56116648A (en) | 1980-02-20 | 1980-02-20 | Semiconductor covering compound |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS56116648A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6229145A (ja) * | 1985-07-30 | 1987-02-07 | Nippon Electric Glass Co Ltd | 大口径シリコンウェハー被覆用ガラス |
| CN103046113B (zh) * | 2011-10-11 | 2015-04-15 | 中国科学院新疆理化技术研究所 | 化合物硼酸铅和硼酸铅非线性光学晶体及制备方法和用途 |
-
1980
- 1980-02-20 JP JP1997580A patent/JPS56116648A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56116648A (en) | 1981-09-12 |
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