JPS638059B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS638059B2 JPS638059B2 JP58050983A JP5098383A JPS638059B2 JP S638059 B2 JPS638059 B2 JP S638059B2 JP 58050983 A JP58050983 A JP 58050983A JP 5098383 A JP5098383 A JP 5098383A JP S638059 B2 JPS638059 B2 JP S638059B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- glass
- semiconductor
- powder
- becomes
- coating
- 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
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- Glass Compositions (AREA)
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
Description
本発明は、半導体被覆用ガラス、特に電極を含
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層で被覆する、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。 半導体被覆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脹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特性、特にブロツキング特性
に優れ信頼性が高いこと等がある。 本発明の目的は、上記半導体被覆用ガラスに要
求される諸特性中、特にブロツキング特性に優れ
た半導体被覆用ガラスを提供することである。 本発明の前記目的は、下記の重量％で表示され
る組成を有するガラスを用いることにより達成さ
れる。
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層で被覆する、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。 半導体被覆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脹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特性、特にブロツキング特性
に優れ信頼性が高いこと等がある。 本発明の目的は、上記半導体被覆用ガラスに要
求される諸特性中、特にブロツキング特性に優れ
た半導体被覆用ガラスを提供することである。 本発明の前記目的は、下記の重量％で表示され
る組成を有するガラスを用いることにより達成さ
れる。
【表】
本発明ガラスの組成上の特徴は、半導体素子の
信頼性を向上せしめるべくブロツキング特性の改
善のために、ZnO−B2O3−SiO2−PbO系ガラス
にCaO，MgO，BaOの少なくとも一者を含有さ
せたことである。 本発明ガラスにおいて、各成分の範囲を上記の
ように限定したのは次のとおりである。 ZnOが55％以上では、ガラスの流動性が悪くな
つて半導体素子に対する濡れ性が悪くなり良好な
気密封着が得られなくなり、35％以下では熱膨脹
係数が大きくなりすぎると共にガラス化が困難に
なる。B2O3が30％以上のときは、ガラスが不均
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。SiO2が10
％以上では封着温度が高くなりすぎると共に均質
なガラスが得られ難くなり、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、熱膨脹係数が大きくな
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。CaO，MgO，BaOは、ガラス被覆
された半導体素子の電気的特性を良好にするため
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揮するが、CaO7％
以上、MgO8％以上、BaO10％以上になると均質
なガラスが得られ難く、また熱膨脹係数が大きく
なりすぎる。SnO2，Bi2O3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膨脹係数が大きく
なりすぎる。Al2O3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
はガラスの流動性が悪くなり、良好な気密封着が
得にくくなる。MnO2，CeO2の含有は、ガラス
被覆した半導体素子の電気的特性を向上させる
が、MnO25％以上、CeO23％以上のときは、均
質なガラスになりにくい。Sb2O3，As2O3は、半
導体素子の電気的特性を悪化させずにガラスの溶
解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難くくな
る。 下記の第１表に、本発明の被覆用ガラス試料の
組成を示す。同表の下段には各試料ガラスの30〜
300℃での熱膨脹係数及び半導体素子に被覆する
封着温度を示す。
信頼性を向上せしめるべくブロツキング特性の改
善のために、ZnO−B2O3−SiO2−PbO系ガラス
にCaO，MgO，BaOの少なくとも一者を含有さ
せたことである。 本発明ガラスにおいて、各成分の範囲を上記の
ように限定したのは次のとおりである。 ZnOが55％以上では、ガラスの流動性が悪くな
つて半導体素子に対する濡れ性が悪くなり良好な
気密封着が得られなくなり、35％以下では熱膨脹
係数が大きくなりすぎると共にガラス化が困難に
なる。B2O3が30％以上のときは、ガラスが不均
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。SiO2が10
％以上では封着温度が高くなりすぎると共に均質
なガラスが得られ難くなり、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、熱膨脹係数が大きくな
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。CaO，MgO，BaOは、ガラス被覆
された半導体素子の電気的特性を良好にするため
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揮するが、CaO7％
以上、MgO8％以上、BaO10％以上になると均質
なガラスが得られ難く、また熱膨脹係数が大きく
なりすぎる。SnO2，Bi2O3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膨脹係数が大きく
なりすぎる。Al2O3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
はガラスの流動性が悪くなり、良好な気密封着が
得にくくなる。MnO2，CeO2の含有は、ガラス
被覆した半導体素子の電気的特性を向上させる
が、MnO25％以上、CeO23％以上のときは、均
質なガラスになりにくい。Sb2O3，As2O3は、半
導体素子の電気的特性を悪化させずにガラスの溶
解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難くくな
る。 下記の第１表に、本発明の被覆用ガラス試料の
組成を示す。同表の下段には各試料ガラスの30〜
300℃での熱膨脹係数及び半導体素子に被覆する
封着温度を示す。
【表】
【表】
本発明では、上記説明の被覆用ガラスの粉末に
対して無機耐火物の添加剤、言わゆる「フイラ
ー」として、ウイレマイト（2ZnO・SiO2）粉
末、チタン酸鉛（PbO・TiO2）粉末、石英ガラ
ス（SiO2）粉末、ジルコン（ZnO2・SiO2）粉末、
コーデイライト（2MgO・2Al2O3・5SiO2）粉末
の少なくとも一者を重量比で１〜20％混合するこ
とが好ましい。このフイラーの添加により高めに
ある該被覆用ガラスの熱膨脹係数を下げてシリコ
ンの熱膨脹係数に十分に整合して良好な気密封着
が達成されるようにすると共に電気的特性の向上
を図ることができる。フイラーは、１％以上の含
有で効果が発揮されるが、20％以上含有するとき
は、被覆ガラスの流動性が低下して半導体素子に
対する濡れ性が減少し気密封着が得られ難くな
る。 第２表は、第１表のガラスＥを用いてそれにフ
イラーを混合した実施例の試料で下段にそれの熱
膨脹係数及び被覆封着温度を示する。
対して無機耐火物の添加剤、言わゆる「フイラ
ー」として、ウイレマイト（2ZnO・SiO2）粉
末、チタン酸鉛（PbO・TiO2）粉末、石英ガラ
ス（SiO2）粉末、ジルコン（ZnO2・SiO2）粉末、
コーデイライト（2MgO・2Al2O3・5SiO2）粉末
の少なくとも一者を重量比で１〜20％混合するこ
とが好ましい。このフイラーの添加により高めに
ある該被覆用ガラスの熱膨脹係数を下げてシリコ
ンの熱膨脹係数に十分に整合して良好な気密封着
が達成されるようにすると共に電気的特性の向上
を図ることができる。フイラーは、１％以上の含
有で効果が発揮されるが、20％以上含有するとき
は、被覆ガラスの流動性が低下して半導体素子に
対する濡れ性が減少し気密封着が得られ難くな
る。 第２表は、第１表のガラスＥを用いてそれにフ
イラーを混合した実施例の試料で下段にそれの熱
膨脹係数及び被覆封着温度を示する。
【表】
半導体のブロツキング特性は、MGS構造体を
有するダイオードを作製し、これにBT処理を行
うことにより、高温バイアス下における電気的な
安定性を調べる方法により確認され得るが、本発
明者は、この方法により上記第１表及び第２表に
掲げた本発明の被覆用ガラス試料のブロツキング
特性を評価した。 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（metal−glass−
silicon）構造体のダイオードを作製し、これに
BT処理、すなわち175℃で400Vの電圧を２時間、
アルミニウム電極を＋側として且つまた−側とし
て夫々印加する処理を行つた後、該MGS構造体
の表面電荷密度（NFB）の変化量、いわゆる
ΔNFBを測定したところ０〜４×1011／cm2であつ
た。この結果は、本発明の被覆用ガラスを用いた
半導体が優れたブロツキング特性を有することを
示すものである。
有するダイオードを作製し、これにBT処理を行
うことにより、高温バイアス下における電気的な
安定性を調べる方法により確認され得るが、本発
明者は、この方法により上記第１表及び第２表に
掲げた本発明の被覆用ガラス試料のブロツキング
特性を評価した。 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（metal−glass−
silicon）構造体のダイオードを作製し、これに
BT処理、すなわち175℃で400Vの電圧を２時間、
アルミニウム電極を＋側として且つまた−側とし
て夫々印加する処理を行つた後、該MGS構造体
の表面電荷密度（NFB）の変化量、いわゆる
ΔNFBを測定したところ０〜４×1011／cm2であつ
た。この結果は、本発明の被覆用ガラスを用いた
半導体が優れたブロツキング特性を有することを
示すものである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 重量％で、 【表】 の組成を有する半導体被覆用ガラス。 ２ 重量％で、 【表】 【表】 の組成を有するガラス粉末に、フイラーとしてウ
イレマイト粉末、チタン酸鉛、石英ガラス粉末、
ジルコン粉末、コーデイライト粉末の少くとも一
者を重量比で１〜20％混合してなる半導体被覆用
ガラス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58050983A JPS59174544A (ja) | 1983-03-25 | 1983-03-25 | 半導体被覆用ガラス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58050983A JPS59174544A (ja) | 1983-03-25 | 1983-03-25 | 半導体被覆用ガラス |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59174544A JPS59174544A (ja) | 1984-10-03 |
| JPS638059B2 true JPS638059B2 (ja) | 1988-02-19 |
Family
ID=12874030
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58050983A Granted JPS59174544A (ja) | 1983-03-25 | 1983-03-25 | 半導体被覆用ガラス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59174544A (ja) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB8401250D0 (en) * | 1984-01-18 | 1984-02-22 | British Telecomm | Semiconductor fabrication |
| US4810420A (en) * | 1986-10-02 | 1989-03-07 | General Electric Company | Thick film copper via-fill inks |
| US4830988A (en) * | 1986-10-02 | 1989-05-16 | General Electric Company | Dielectric inks for multilayer copper circuits |
| US4733018A (en) * | 1986-10-02 | 1988-03-22 | Rca Corporation | Thick film copper conductor inks |
| US4772574A (en) * | 1986-10-02 | 1988-09-20 | General Electric Company | Ceramic filled glass dielectrics |
| US4808770A (en) * | 1986-10-02 | 1989-02-28 | General Electric Company | Thick-film copper conductor inks |
| US4808673A (en) * | 1986-10-02 | 1989-02-28 | General Electric Company | Dielectric inks for multilayer copper circuits |
| US4816615A (en) * | 1987-08-20 | 1989-03-28 | General Electric Company | Thick film copper conductor inks |
| US4788163A (en) * | 1987-08-20 | 1988-11-29 | General Electric Company | Devitrifying glass frits |
| DE102006062428B4 (de) | 2006-12-27 | 2012-10-18 | Schott Ag | Verfahren zur Herstellung eines mit einem bleifreien Glas passiviertenelektronischen Bauelements sowie elektronisches Bauelement mit aufgebrachtem bleifreien Glas und dessen Verwendung |
| DE102009027109B4 (de) * | 2009-06-23 | 2012-02-16 | Schott Ag | Bleihaltiges Weltraumglas, seine Herstellung und Verwendung |
| JP2012031048A (ja) * | 2010-07-01 | 2012-02-16 | Nippon Electric Glass Co Ltd | 無鉛半導体封入用ガラス |
| EP2717299B1 (en) * | 2011-05-26 | 2016-07-27 | Shindengen Electric Manufacturing Co., Ltd. | Glass composition for semiconductor junction protection, production method for semiconductor device, and semiconductor device |
| JP5548276B2 (ja) * | 2011-08-29 | 2014-07-16 | 新電元工業株式会社 | 半導体接合保護用ガラス組成物、半導体装置の製造方法及び半導体装置 |
-
1983
- 1983-03-25 JP JP58050983A patent/JPS59174544A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59174544A (ja) | 1984-10-03 |
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