JPS623040A - 半導体被覆用ガラス - Google Patents
半導体被覆用ガラスInfo
- Publication number
- JPS623040A JPS623040A JP60138639A JP13863985A JPS623040A JP S623040 A JPS623040 A JP S623040A JP 60138639 A JP60138639 A JP 60138639A JP 13863985 A JP13863985 A JP 13863985A JP S623040 A JPS623040 A JP S623040A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- glass
- coating
- semiconductor
- weight
- pbo
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- Granted
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Classifications
-
- 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
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- Formation Of Insulating Films (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (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】
産業上の利用分野
本発明は、シリコン単結晶を素材としたダイオード、ザ
イリスター、トランジスタ等の個別半導体素子のＰＮ接
合部を含む表面を保護、あるいは安定化（バシベーシ３
ン）のために被覆するガラスに係り、特にシリコンウェ
ハーの表面に直接被覆するのに好適な半導体被覆用ガラ
スに閃する。
イリスター、トランジスタ等の個別半導体素子のＰＮ接
合部を含む表面を保護、あるいは安定化（バシベーシ３
ン）のために被覆するガラスに係り、特にシリコンウェ
ハーの表面に直接被覆するのに好適な半導体被覆用ガラ
スに閃する。
従来技術
半導体被覆用ガラスに要求される特性としては、（１）
ガラスの熱膨張係数が半導体素子のそれに適合すること
、■高温では、シリコン等の半３５ 体素子の特性が劣
化する恐れがあるため、封着温度が７００〜９００°Ｃ
と低温であること、（３）被覆後、ガラス中の電荷葺を
半導体装置の設計に合った適量の負電荷にすることによ
って半導体素子に適正な量の正電荷を有せしめること（
これは初期ＮＦＢと称されている。）及び逆洩れ電流の
特性に優れていること等がある。
ガラスの熱膨張係数が半導体素子のそれに適合すること
、■高温では、シリコン等の半３５ 体素子の特性が劣
化する恐れがあるため、封着温度が７００〜９００°Ｃ
と低温であること、（３）被覆後、ガラス中の電荷葺を
半導体装置の設計に合った適量の負電荷にすることによ
って半導体素子に適正な量の正電荷を有せしめること（
これは初期ＮＦＢと称されている。）及び逆洩れ電流の
特性に優れていること等がある。
上記の被覆用ガラスとして要求される特性中、特に（３
）項のガラス中の電荷は、半導体装置の電気的特性に大
きな影響を与えるものである。高い逆耐電圧を存し、且
つ逆洩れ電流の極めて小さい高信頼性半導体３４ Ｅｌ
を得るためには、被覆用ガラス中の電荷の状態が重要で
ある。
）項のガラス中の電荷は、半導体装置の電気的特性に大
きな影響を与えるものである。高い逆耐電圧を存し、且
つ逆洩れ電流の極めて小さい高信頼性半導体３４ Ｅｌ
を得るためには、被覆用ガラス中の電荷の状態が重要で
ある。
従来、この種の被覆用ガラスとしては、信頼性に優れて
いるＺｎＯ−ＢｚＯｓ −ＳｉＯ１Ｌ系の亜鉛系ガラス
や、作業性、化学耐久性に優れている Ｐｂｏ−ＢよＯ
５−５ｉｆｔ系あるいはＰｂｏ −ＳｉＯｚ−＾１２０
ｓ系の鉛系ガラスが用いられてきた。しかしながら、近
来個別半導体素子の逆耐電圧が更に向上し、１５００〜
２０００Ｖの萬耐圧の被覆用ガラスが要求され、この要
求に対して従来の亜鉛系ガラスおよび鉛系ガラスではガ
ラス中の電荷量が半導体装置の設計に合致した適正な量
の負電荷を有していないため、上記耐圧を充分に満足す
るものは得られなかった。
いるＺｎＯ−ＢｚＯｓ −ＳｉＯ１Ｌ系の亜鉛系ガラス
や、作業性、化学耐久性に優れている Ｐｂｏ−ＢよＯ
５−５ｉｆｔ系あるいはＰｂｏ −ＳｉＯｚ−＾１２０
ｓ系の鉛系ガラスが用いられてきた。しかしながら、近
来個別半導体素子の逆耐電圧が更に向上し、１５００〜
２０００Ｖの萬耐圧の被覆用ガラスが要求され、この要
求に対して従来の亜鉛系ガラスおよび鉛系ガラスではガ
ラス中の電荷量が半導体装置の設計に合致した適正な量
の負電荷を有していないため、上記耐圧を充分に満足す
るものは得られなかった。
発明の目的
本発明の目的は、完配半導体被覆用ガラスに要求される
諸特性中化学耐久性に優れた鉛系ガラスの内、ＰｂＯ−
ＳｉＯｚ−＾１寡ｏｓ系ガラスで比較的熱膨張係数が低
く、１５００〜２０００Ｖの高耐圧半導体装置の設計に
あった適正な量の負電荷すなわち初期ＮＦＢとして＋７
〜＋１５までの値を示す 半導体被覆用ガラスを提供す
ることである。
諸特性中化学耐久性に優れた鉛系ガラスの内、ＰｂＯ−
ＳｉＯｚ−＾１寡ｏｓ系ガラスで比較的熱膨張係数が低
く、１５００〜２０００Ｖの高耐圧半導体装置の設計に
あった適正な量の負電荷すなわち初期ＮＦＢとして＋７
〜＋１５までの値を示す 半導体被覆用ガラスを提供す
ることである。
発明の構成
本発明の半導被援用ガラスは、重量％でＰｂ。
４５〜５５％、 Ｓ ［Ｏｚ ３５〜４５％、八ｈｏｓ
９〜１５％の組成を存することを特徴とする。
９〜１５％の組成を存することを特徴とする。
本発明の半導体被覆用ガラスは、好ましくは重ｊＩ【％
でｌ’ｂｏ ４７〜５３％、５ｉ０２３７＝４３％、Δ
ｈｏｓｉＯ−＝ １３％の組成を有することを特徴とす
る。
でｌ’ｂｏ ４７〜５３％、５ｉ０２３７＝４３％、Δ
ｈｏｓｉＯ−＝ １３％の組成を有することを特徴とす
る。
以下、本発明においてＰｂｏ、％ＳｉＯχ、 ＡｌｚＯ
ｓヲ−Ｌ。
ｓヲ−Ｌ。
記の組成範囲に限定し、た理由？ごついて説明する。
１”ｈａ含量は、４５〜５５重Ｍ％、好ましくは４７〜
５３重量％である。４５重重量より少ない場合は、ガラ
スの粘性が高くなって封着が困難となり、５５重量％よ
り多い場合は、ガラスの熱膨張係数が高くなりすぎる。
５３重量％である。４５重重量より少ない場合は、ガラ
スの粘性が高くなって封着が困難となり、５５重量％よ
り多い場合は、ガラスの熱膨張係数が高くなりすぎる。
ＳｉＯｚ含量は、３５〜４５俄危％、好ましくは３７〜
４３川量％である。３５重量％より少ない場合は、ガラ
スの熱膨張係数が高くなりすぎ、４５重葺％より多い場
合は、ガラスの粘性が高くなりすぎて封着が難しくなる
。
４３川量％である。３５重量％より少ない場合は、ガラ
スの熱膨張係数が高くなりすぎ、４５重葺％より多い場
合は、ガラスの粘性が高くなりすぎて封着が難しくなる
。
ＡｌｚＯｓは、本発明においてガラス中の負電荷量を制
御する成分として最も重要なもので、その含量は、９〜
１５！ｌｒｆ ｆｆｉ％、好ましくは１０〜１３重量％
である。９ｉｉｒｉｆｆ１％より少ない場合は、高耐圧
半導体素子を得るに充分な負電荷を有゛しなくなり、１
５重量％より多い場合は、ガラス中の負電荷が多々なり
ずぎ、半導体素子の逆洩れ電流が増大Ｊると共にガラス
が不均一になる。
御する成分として最も重要なもので、その含量は、９〜
１５！ｌｒｆ ｆｆｉ％、好ましくは１０〜１３重量％
である。９ｉｉｒｉｆｆ１％より少ない場合は、高耐圧
半導体素子を得るに充分な負電荷を有゛しなくなり、１
５重量％より多い場合は、ガラス中の負電荷が多々なり
ずぎ、半導体素子の逆洩れ電流が増大Ｊると共にガラス
が不均一になる。
本発明のガラスは、Ｐｂｏ、５ｒＯｚ、＾１ｚｏｓの三
成分を完配の割合で混合してなり、特に＾１０を９重量
％以上含有させることによってガラス中の電荷の伏歯を
良好にすることを特徴とするものであり、該三成分以外
の成分は避けた方がよい。
成分を完配の割合で混合してなり、特に＾１０を９重量
％以上含有させることによってガラス中の電荷の伏歯を
良好にすることを特徴とするものであり、該三成分以外
の成分は避けた方がよい。
例えばＢｚＯｓの自存は、被覆後のガラス中に多くの気
泡（「ボイド」と呼ばれている）が残存する結果となり
、ガラスの逆耐電圧の特性を悪化させる。又、ＺｎＯの
含をは、ガラスを不安定とし失透し易くするばかりでな
く逆耐電圧の特徴をも悪化させる。
泡（「ボイド」と呼ばれている）が残存する結果となり
、ガラスの逆耐電圧の特性を悪化させる。又、ＺｎＯの
含をは、ガラスを不安定とし失透し易くするばかりでな
く逆耐電圧の特徴をも悪化させる。
以上説明した本発明に係る半導体肢位用ガラスを製造す
るに当っては、Ｆ’ｂｏ、ＳｉＯ”１＾１）０ｓの各成
分の原料を調合してバッチとし、 １５００〜１６００
℃の温度で約１時間溶融してガラス化する。この溶融し
たガラスを水砕した後、ボールミル等の粉砕機により微
粉砕し３５０メツシユで分級する。
るに当っては、Ｆ’ｂｏ、ＳｉＯ”１＾１）０ｓの各成
分の原料を調合してバッチとし、 １５００〜１６００
℃の温度で約１時間溶融してガラス化する。この溶融し
たガラスを水砕した後、ボールミル等の粉砕機により微
粉砕し３５０メツシユで分級する。
半導体素子への被覆、封着に当たっては、上述のように
して製造した被覆用ガラスを有機溶媒に分散させて電気
泳動法によ、って半導体素子の表面にｆＩ！着させる。
して製造した被覆用ガラスを有機溶媒に分散させて電気
泳動法によ、って半導体素子の表面にｆＩ！着させる。
次いでこの半導体素子を莞燥後、電気焼成炉において、
８００〜８８０℃で１０−１５分間加熱して封着する。
８００〜８８０℃で１０−１５分間加熱して封着する。
実施例
以下実施例により本発明を説明する。
表は、本発明に係るガラス組成、及び熱膨張係数、初期
ＮＦＢを示したものである。
ＮＦＢを示したものである。
ガラス中の負電荷すなわちシリコン表面に誘起される正
電荷（Ｎ Ｆ Ｂ ）は、全屈（アルミニウム電極）−
ガラス−半導体（シリコン）構造のＭＯＳ（Ｍｅｔａｌ
−ＯＸ １ｄｅ−３ｉ Ｉ １ｃｏｎ）措造体を作製し
てその電圧容量特性から測定した。表からみられる様に
、本発明の被覆用ガラスは、ガラス中の負電荷すなわち
初期ＮＦＢを＋７から＋１５までの高い値でコントロー
ルすることができる。
電荷（Ｎ Ｆ Ｂ ）は、全屈（アルミニウム電極）−
ガラス−半導体（シリコン）構造のＭＯＳ（Ｍｅｔａｌ
−ＯＸ １ｄｅ−３ｉ Ｉ １ｃｏｎ）措造体を作製し
てその電圧容量特性から測定した。表からみられる様に
、本発明の被覆用ガラスは、ガラス中の負電荷すなわち
初期ＮＦＢを＋７から＋１５までの高い値でコントロー
ルすることができる。
また実施例のガラスを設計耐圧１５００〜２０００Ｖの
得られた。
得られた。
発明効果
以上の如く、本発明の半導体被覆用ガラスは、比較的熱
膨張係数が低い上、これによって被覆した半導体装置は
逆洩れ電流が少なく且つ、シリコン表面に誘起される正
電荷を高い値でコントロールすることができるため１５
００〜２０００Ｖの高耐圧半導体装置に適している。
膨張係数が低い上、これによって被覆した半導体装置は
逆洩れ電流が少なく且つ、シリコン表面に誘起される正
電荷を高い値でコントロールすることができるため１５
００〜２０００Ｖの高耐圧半導体装置に適している。
Claims (2)
- （１）重量％で、Ｐｂｏ４５〜５５％、ＳｉＯ＿２３５
〜４５％、Ａｌ＿２Ｏ＿３９〜１５％の組成を有する半
導体被覆用ガラス。 - （２）重量％で、Ｐｂｏ４７〜５３％、ＳｉＯ＿２３７
〜４３％、Ａｌ＿２Ｏ＿３１０〜１３％の組成を有する
特許請求の範囲第１項記載の半導体被覆用ガラス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60138639A JPS623040A (ja) | 1985-06-25 | 1985-06-25 | 半導体被覆用ガラス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60138639A JPS623040A (ja) | 1985-06-25 | 1985-06-25 | 半導体被覆用ガラス |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS623040A true JPS623040A (ja) | 1987-01-09 |
| JPH048385B2 JPH048385B2 (ja) | 1992-02-14 |
Family
ID=15226725
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60138639A Granted JPS623040A (ja) | 1985-06-25 | 1985-06-25 | 半導体被覆用ガラス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS623040A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5812037A (en) * | 1994-12-22 | 1998-09-22 | Siemens Matsushita Components Gmbh & Co Kg | Stripline filter with capacitive coupling structures |
| JP2013528506A (ja) * | 2010-05-28 | 2013-07-11 | 任▲徳堅▼ | 能動予見式流体薄膜智能モニタリング方法および装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5935038A (ja) * | 1982-08-20 | 1984-02-25 | Toshiba Corp | 半導体被覆用ガラス組成物 |
-
1985
- 1985-06-25 JP JP60138639A patent/JPS623040A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5935038A (ja) * | 1982-08-20 | 1984-02-25 | Toshiba Corp | 半導体被覆用ガラス組成物 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5812037A (en) * | 1994-12-22 | 1998-09-22 | Siemens Matsushita Components Gmbh & Co Kg | Stripline filter with capacitive coupling structures |
| JP2013528506A (ja) * | 2010-05-28 | 2013-07-11 | 任▲徳堅▼ | 能動予見式流体薄膜智能モニタリング方法および装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH048385B2 (ja) | 1992-02-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |