半导体元件覆盖用玻璃、半导体元件覆盖用材料和半导体元件覆盖用烧结体制造技术

技术编号：44298033 阅读：1 留言：0更新日期：2025-02-18 20:17

本发明专利技术提供一种环境负荷小、热膨胀系数低、且表面电荷密度低的半导体元件覆盖用玻璃。该半导体元件覆盖用玻璃的特征在于，作为玻璃组成，以摩尔％计含有：SiO230％～小于53％、ZnO 15％～30％、Al2O32％～14％、B2O30～10％、MgO+CaO大于11％且为30％以下，且实质上不含铅成分。

全部详细技术资料下载

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本专利技术涉及半导体元件覆盖用玻璃、半导体元件覆盖用材料以及半导体元件覆盖用烧结体。

技术介绍

1、硅二极管、晶体管等半导体元件通常利用玻璃来覆盖半导体元件的包含p-n结的表面。由此，能够实现半导体元件表面的稳定化，抑制特性经时劣化。

2、作为半导体元件覆盖用玻璃所要求的特性，可以举出：(1)热膨胀系数适合于半导体元件的热膨胀系数，以使得不产生由与半导体元件的热膨胀系数差导致的裂纹等；(2)为了防止半导体元件的特性劣化，可以在低温(例如900℃以下)下进行覆盖；(3)不含有对半导体元件表面造成不良影响的碱成分等杂质等。

3、一直以来，作为半导体元件覆盖用玻璃，已知zno-b2o3-sio2系等锌系玻璃、pbo-sio2-al2o3系玻璃、pbo-sio2-al2o3-b2o3系玻璃等铅系玻璃，但现在，从操作性的观点考虑，pbo-sio2-al2o3系玻璃、pbo-sio2-al2o3-b2o3系玻璃等铅系玻璃成为主流(例如，参照专利文献1～4)。

4、现有技术文献

5、专利文献

6、专利文献1：特开昭48-43275号公报

7、专利文献2：特开昭50-129181号公报

8、专利文献3：特公平1-49653号公报

9、专利文献4：特开2008-162881号公报

技术实现思路

1、专利技术欲解决的技术问题

2、但是，铅系玻璃的铅成分是对环境有害的成分。另外，上述锌系玻璃由于含

3、进而，锌系玻璃存在玻璃的热膨胀系数变高的倾向，在覆盖si等半导体元件表面时，有可能在半导体元件中产生裂纹、或产生翘曲。

4、另一方面，若增多玻璃组成中的sio2的含量，则热膨胀系数降低，并且半导体元件的反向电压变高，半导体元件不易发生故障。但是，若反向电压变高，则产生半导体元件的反向漏电流变大这样的不良情况。特别是在低耐压用的半导体元件中，反向漏电流成为问题，因此需要通过降低玻璃的表面电荷密度来抑制反向漏电流。

5、因此，本专利技术是鉴于上述情况而完成的，其技术课题在于提供一种环境负荷小、热膨胀系数低且表面电荷密度低的半导体元件覆盖用玻璃。

6、用于解决问题的技术手段

7、本专利技术人进行了深入研究，结果发现，通过使用具有特定的玻璃组成的sio2-zno-al2o3系玻璃，能够解决上述技术课题，从而提出了本专利技术。即，本专利技术的半导体元件覆盖用玻璃的特征在于，作为玻璃组成，以摩尔％计含有：sio2为30％以上且小于53％、zno为15％～30％、al2o3为2％～14％、b2o3为0～10％、mgo+cao大于11％且为30％以下，且实质上不含铅成分。在此，“mgo+cao”是指mgo和cao的总量。另外，“实质上不含～”是指不有意地添加该成分作为玻璃成分，并不是指完全排除不可避免地混入的杂质。具体而言，是指包括杂质在内的该成分的含量小于0.1质量％。

8、如上所述，本专利技术的半导体元件覆盖用玻璃限制了各成分的含量范围。由此，环境负荷小，热膨胀系数低，并且表面电荷密度降低。其结果，能够适用于覆盖低耐压用的半导体元件。

9、本专利技术的半导体元件覆盖用玻璃优选在热处理后含有zn2sio4作为主结晶。在此，“热处理”是指以800～1000℃进行10分钟以上的热处理。

10、本专利技术的半导体元件覆盖用材料优选包含玻璃粉末，所述玻璃粉末含有上述的半导体元件覆盖用玻璃。

11、本专利技术的半导体元件覆盖用材料优选在热处理后在30℃～300℃的温度范围内的热膨胀系数为20×10-7/℃以上且48×10-7/℃以下。由此，容易避免半导体元件产生裂纹、翘曲的情况。在此，“30℃～300℃的温度范围内的热膨胀系数”是指，通过推杆式热膨胀系数测定装置测定出的值。

12、本专利技术的半导体元件覆盖用烧结体的特征在于，含有zn2sio4作为主结晶，zn2sio4的体积比率为10％～40％。另外，半导体元件覆盖用烧结体是指对半导体元件覆盖用材料进行热处理后的烧结体。

13、本专利技术的半导体元件覆盖用烧结体的特征在于，含有zn2sio4作为主结晶，且气孔率为10％以下。

14、本专利技术的半导体元件覆盖用烧结体中，优选地，作为玻璃组成，以摩尔％计含有：sio2 30％～小于53％、zno 15％～30％、al2o3 2％～14％、b2o3 0～10％、mgo+cao大于11％且为30％以下，且实质上不含铅成分。

15、专利技术效果

16、根据本专利技术，能够提供环境负荷小、热膨胀系数低、且表面电荷密度低的半导体元件覆盖用玻璃。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种半导体元件覆盖用玻璃，其特征在于，

2.根据权利要求1所述的半导体元件覆盖用玻璃，其特征在于，

3.一种半导体元件覆盖用材料，其特征在于，

4.根据权利要求3所述的半导体元件覆盖用材料，其特征在于，

5.一种半导体元件覆盖用烧结体，其特征在于，

6.一种半导体元件覆盖用烧结体，其特征在于，

7.根据权利要求5或6所述的半导体元件覆盖用烧结体，其特征在于，

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种半导体元件覆盖用玻璃，其特征在于，

2.根据权利要求1所述的半导体元件覆盖用玻璃，其特征在于，

3.一种半导体元件覆盖用材料，其特征在于，

4.根据权利要求3所述的半导体元件...

【专利技术属性】
技术研发人员：广濑将行，
申请(专利权)人：日本电气硝子株式会社，
类型：发明
国别省市：

全部详细技术资料下载我是这个专利的主人