JPS638058B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS638058B2 JPS638058B2 JP58021898A JP2189883A JPS638058B2 JP S638058 B2 JPS638058 B2 JP S638058B2 JP 58021898 A JP58021898 A JP 58021898A JP 2189883 A JP2189883 A JP 2189883A JP S638058 B2 JPS638058 B2 JP S638058B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- glass
- temperature
- semiconductor
- viscosity
- liquidus temperature
- Prior art date
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- Expired
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- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
- Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Description
本発明は、半導体封入用のガラス組成物に関す
る。 半導体、特にゲルマニウムダイオード、シリコ
ンダイオード、発光ダイオード、サーミスター、
バリスター等と呼ばれている電子部品の製造分野
においては、半導体素子及びそれに電気接続する
デユメツト（Dumet）線等の電極材料をガラス
管でもつて熱を加えることにより、被覆封入する
ことが行なわれている。本発明は、この半導体の
封入に用いるガラス管の材質、すなわち、ガラス
組成物に関する。 かかる半導体封入用ガラスとして要求される特
性を、従来ガラスとの関連において、説明する。 従来半導体封入用ガラスとしては、米国コーニ
ング社製のコード番号8870ガラス及び、同社の米
国特許4076543号の組成範囲内にあるガラスが使
用されている。これらのガラスは、ガラスの粘度
が106.0ポイズとなる温度として特定される封入温
度が600〜660℃と高い。このような高い封入温度
では、特に熱に対して弱いと言われているシヨト
キーバリアダイオードあるいはセラミツク半導体
を素子とする電子部品の場合には、半導体特性が
劣化して問題である。このような半導体特性の劣
化を防止するには、封入温度を600℃以下にする
必要がある。 また、このガラスには、半導体素子を汚染して
その信頼性を損なうアルカリ金属、特にLi2O，
Na2Oを実質的に含有しないことが必要である。
K2Oの含有は、比較的許容され、先記した従来の
ガラスでは３〜６％程度含有されていたが、電子
部品の信頼性に対する要求は近年増大する一方で
あり、このK2Oについても極力その含有量を減ら
すことが望ましい。 更に、このガラスは、デユメツト線との封着部
に応力を生ずることなく気密封着を得るために、
デユメツト線の熱膨脹係数に整合する83〜93×
10-7／℃（30〜380℃）の熱膨脹係数を有するこ
とが必要である。 更にまた、このガラスは、周知のダンナー方式
等のような管引方法によりガラス管の形態に成形
されて製造されるが、このガラス管製造上の立場
から成形性が良く、失透に対する抵抗性が大きい
ことが要請され、このためには、ガラスの失透上
限温度として規定される液相温度が低く、その液
相温度での粘度が104.3ポイズ以上であることが必
要である。 本発明の目的は、上記半導体封入用ガラスとし
ての特性、すなわち、Na2O，Li2Oを含有せず、
封入温度が600℃以下、熱膨脹係数が83〜93×
10-7／℃（30〜380℃）、液相温度での粘度が104.3
ポイズ以上である特性を具備したガラスを提供す
ることである。 本発明のガラスは酸化物基準の重量％で、
PbO70〜74、SiO224〜26.7、B2O30.3〜2.5、
K2O0.3〜２からなる。 以下に、本発明のガラスを構成する各成分の主
要な作用と、その各成分の範囲を限定した理由に
ついて説明する。 PbOは、主成分で所望の封入温度及び熱膨脹係
数を得るために大きな作用を有すると共に、液相
温度における粘度特性に対しても関係する成分で
あるが、74％以上であると、ガラスの粘度が軟ら
かくなる反面、液相温度が上昇して、その液相温
度でのガラスの粘度が低下し、一方70％より少な
いと所望の低い封入温度が得られない。SiO2は、
ガラスの網目構造を形成する成分であるが、26.7
％を超えると封入温度が600℃以上となり、一方
24％より少ないとガラスのの耐風化性が劣ること
になる。B2O3は、液相温度を低下させると共に、
ガラスの粘度を軟らかくする作用を有するが、
2.5％を超えると液相温度を下げる作用がなくな
る反面ガラスの粘度のみ軟らかくなつて、液相温
度での粘度が104.3ポイズ以下になつてしまうこと
になり、一方0.3％より少ないと、液相温度が上
昇してしまう。K2Oは、それの含有量が２％を超
えると液相温度が上昇して失透しくなり、また熱
膨脹係数も高くなつて適さなくなると共に半導体
素子を汚染して、それの信頼性を劣化する虞れが
あり、一方0.3％以下にすると熱膨脹係数が小さ
くなりすぎ、また液相温度が上昇して該温度での
ガラスの粘度を104.3ポイズ以上にすることが難し
くなる。 上記成分以外に、０〜１％の範囲内で、
Al2O3，ZnO，TiO2，BaO，SrO，CaO，
As2O3，Sb2O3等をガラスの耐風化性、溶解性、
清澄性等の向上のために添加することができる。 下表に、本発明ガラスの実施例について組成及
び特性を示す。同表に、比較例として従来ガラス
のコーニング社No.8870ガラス及び、米国特許
4076543の明細書、表２に記載されている実施例
１のガラスを併記する。
る。 半導体、特にゲルマニウムダイオード、シリコ
ンダイオード、発光ダイオード、サーミスター、
バリスター等と呼ばれている電子部品の製造分野
においては、半導体素子及びそれに電気接続する
デユメツト（Dumet）線等の電極材料をガラス
管でもつて熱を加えることにより、被覆封入する
ことが行なわれている。本発明は、この半導体の
封入に用いるガラス管の材質、すなわち、ガラス
組成物に関する。 かかる半導体封入用ガラスとして要求される特
性を、従来ガラスとの関連において、説明する。 従来半導体封入用ガラスとしては、米国コーニ
ング社製のコード番号8870ガラス及び、同社の米
国特許4076543号の組成範囲内にあるガラスが使
用されている。これらのガラスは、ガラスの粘度
が106.0ポイズとなる温度として特定される封入温
度が600〜660℃と高い。このような高い封入温度
では、特に熱に対して弱いと言われているシヨト
キーバリアダイオードあるいはセラミツク半導体
を素子とする電子部品の場合には、半導体特性が
劣化して問題である。このような半導体特性の劣
化を防止するには、封入温度を600℃以下にする
必要がある。 また、このガラスには、半導体素子を汚染して
その信頼性を損なうアルカリ金属、特にLi2O，
Na2Oを実質的に含有しないことが必要である。
K2Oの含有は、比較的許容され、先記した従来の
ガラスでは３〜６％程度含有されていたが、電子
部品の信頼性に対する要求は近年増大する一方で
あり、このK2Oについても極力その含有量を減ら
すことが望ましい。 更に、このガラスは、デユメツト線との封着部
に応力を生ずることなく気密封着を得るために、
デユメツト線の熱膨脹係数に整合する83〜93×
10-7／℃（30〜380℃）の熱膨脹係数を有するこ
とが必要である。 更にまた、このガラスは、周知のダンナー方式
等のような管引方法によりガラス管の形態に成形
されて製造されるが、このガラス管製造上の立場
から成形性が良く、失透に対する抵抗性が大きい
ことが要請され、このためには、ガラスの失透上
限温度として規定される液相温度が低く、その液
相温度での粘度が104.3ポイズ以上であることが必
要である。 本発明の目的は、上記半導体封入用ガラスとし
ての特性、すなわち、Na2O，Li2Oを含有せず、
封入温度が600℃以下、熱膨脹係数が83〜93×
10-7／℃（30〜380℃）、液相温度での粘度が104.3
ポイズ以上である特性を具備したガラスを提供す
ることである。 本発明のガラスは酸化物基準の重量％で、
PbO70〜74、SiO224〜26.7、B2O30.3〜2.5、
K2O0.3〜２からなる。 以下に、本発明のガラスを構成する各成分の主
要な作用と、その各成分の範囲を限定した理由に
ついて説明する。 PbOは、主成分で所望の封入温度及び熱膨脹係
数を得るために大きな作用を有すると共に、液相
温度における粘度特性に対しても関係する成分で
あるが、74％以上であると、ガラスの粘度が軟ら
かくなる反面、液相温度が上昇して、その液相温
度でのガラスの粘度が低下し、一方70％より少な
いと所望の低い封入温度が得られない。SiO2は、
ガラスの網目構造を形成する成分であるが、26.7
％を超えると封入温度が600℃以上となり、一方
24％より少ないとガラスのの耐風化性が劣ること
になる。B2O3は、液相温度を低下させると共に、
ガラスの粘度を軟らかくする作用を有するが、
2.5％を超えると液相温度を下げる作用がなくな
る反面ガラスの粘度のみ軟らかくなつて、液相温
度での粘度が104.3ポイズ以下になつてしまうこと
になり、一方0.3％より少ないと、液相温度が上
昇してしまう。K2Oは、それの含有量が２％を超
えると液相温度が上昇して失透しくなり、また熱
膨脹係数も高くなつて適さなくなると共に半導体
素子を汚染して、それの信頼性を劣化する虞れが
あり、一方0.3％以下にすると熱膨脹係数が小さ
くなりすぎ、また液相温度が上昇して該温度での
ガラスの粘度を104.3ポイズ以上にすることが難し
くなる。 上記成分以外に、０〜１％の範囲内で、
Al2O3，ZnO，TiO2，BaO，SrO，CaO，
As2O3，Sb2O3等をガラスの耐風化性、溶解性、
清澄性等の向上のために添加することができる。 下表に、本発明ガラスの実施例について組成及
び特性を示す。同表に、比較例として従来ガラス
のコーニング社No.8870ガラス及び、米国特許
4076543の明細書、表２に記載されている実施例
１のガラスを併記する。
【表】
上記の表から、次のことが明らかである。本発
明のガラスは、封入温度が比較例の従来ガラスと
比べて低く、600℃以下であり、従つて封入時に
半導体素子の劣化がない。本発明のガラスは、こ
の封入温度が低い特性と共に、Li2O，Na2Oを含
有せず、所望の熱膨脹係数及び液相温度での適正
な粘度を有しているので、長期に亘る半導体の信
頼性を保障し、デユメツト線との不整合に起因す
る封着部の応力の発生なく、しかも失透を生じな
いで、ガラス管に成形できる特性を具備してい
る。
明のガラスは、封入温度が比較例の従来ガラスと
比べて低く、600℃以下であり、従つて封入時に
半導体素子の劣化がない。本発明のガラスは、こ
の封入温度が低い特性と共に、Li2O，Na2Oを含
有せず、所望の熱膨脹係数及び液相温度での適正
な粘度を有しているので、長期に亘る半導体の信
頼性を保障し、デユメツト線との不整合に起因す
る封着部の応力の発生なく、しかも失透を生じな
いで、ガラス管に成形できる特性を具備してい
る。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 重量％で、PbO70〜74、SiO224〜26.7、
B2O30.3〜2.5、K2O0.3〜２からなり、実質的に
Na2O，Li2Oを含有せず、封入温度が600℃以下、
熱膨張係数が83〜93×10-7／℃（30〜380℃）、液
相温度での粘度が104.3ポイズ以上であることを特
徴とする半導体封入用ガラス組成物。 ２ ガラス管に成形された、特許請求の範囲第１
項記載の半導体封入用ガラス組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58021898A JPS59146951A (ja) | 1983-02-10 | 1983-02-10 | 半導体封入用ガラス組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58021898A JPS59146951A (ja) | 1983-02-10 | 1983-02-10 | 半導体封入用ガラス組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59146951A JPS59146951A (ja) | 1984-08-23 |
| JPS638058B2 true JPS638058B2 (ja) | 1988-02-19 |
Family
ID=12067924
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58021898A Granted JPS59146951A (ja) | 1983-02-10 | 1983-02-10 | 半導体封入用ガラス組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59146951A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5224001A (en) * | 1989-11-29 | 1993-06-29 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Magnetic head |
-
1983
- 1983-02-10 JP JP58021898A patent/JPS59146951A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59146951A (ja) | 1984-08-23 |
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