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公開番号2024039789
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-03-25
出願番号2022144407
出願日2022-09-12
発明の名称封着材料
出願人日本電気硝子株式会社
代理人
主分類C03C 8/24 20060101AFI20240315BHJP(ガラス;鉱物またはスラグウール)
要約【課題】低温で封着可能であり、封着時や封着後に破損し難い封着材料を提供する。
【解決手段】本発明の封着材料は、ガラス粉末 40～99.8体積%、Zr₂WO₄(PO₄)₂粉末 0.1～59.9体積%、SiO₂粉末 0.1～10体積%を含有し、ガラス粉末が、ガラス組成として、モル%で、TeO₂ 15～80%、MoO₃+Ag₂O 0.1～30%、V₂O₅ 5～40%、CuO 0.1～35%、PbO 0～10%を含有することを特徴とする封着材料。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
ガラス粉末４０～９９．８体積％、Ｚｒ
２
ＷＯ
４
（ＰＯ
４
）
２
粉末０．１～５９．９体積％、ＳｉＯ
２
粉末０．１～１０体積％を含有し、
ガラス粉末が、ガラス組成として、モル％で、ＴｅＯ
２
１５～８０％、ＭｏＯ
３
＋Ａｇ
２
Ｏ０．１～３０％、Ｖ
２
Ｏ
５
５～４０％、ＣｕＯ０．１～３５％、ＰｂＯ０～１０％を含有することを特徴とする封着材料。
続きを表示（約 220 文字）【請求項２】
ＳｉＯ
２
粉末の平均粒子径Ｄ
５０
が１５μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の封着材料。
【請求項３】
ＳｉＯ
２
粉末が石英粉末、石英ガラス粉末、又はフュームドシリカ粉末であることを特徴とする請求項１又は２に記載の封着材料。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の封着材料とビークルとを含有することを特徴とする封着材料ペースト。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、封着材料に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
半導体集積回路、水晶振動子、金属部材、真空断熱ガラス、平面表示装置やＬＥＤ用ガラス端子等には、封着材料が使用される。封着材料には、化学的耐久性や耐熱性が要求されるため、樹脂系の接着剤ではなくガラス系の封着材料が用いられている。封着材料には、更に機械的強度、流動性、耐候性等の特性が要求される。特に、熱に弱い素子を搭載する電子部品の封着には、封着温度をできる限り低くすることが要求される。具体的には、４００℃以下の温度で封着可能であることが要求される。この特性を満足するガラスとして、軟化点を下げる効果が大きいＰｂＯを多量に含む鉛硼酸系ガラスが広く用いられてきた（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開昭６３－３１５５３６号公報
特開２０１９－２０２９２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
環境負荷を低減するために、鉛硼酸系ガラスからＰｂＯを含まない無鉛ガラスに置き換えることが望まれており、様々な低軟化点の無鉛ガラスが開発されるに到っている。
【０００５】
しかし、ガラスは、一般的に、軟化点が低くなると、耐候性が低下する傾向がある。よって、低軟化点と高耐候性の両立は容易ではない。特許文献２に記載のＣｕＯ-ＴｅＯ
２
-ＭｏＯ
３
系ガラスは、鉛硼酸系ガラスの代替候補として有望であり、良好な耐候性を有するものの、軟化点が十分に低いとは言えない。また、封着時や封着後に封着部が破損し易くなるという問題があった。
【０００６】
以上に鑑み、本発明は、低温で封着可能であり、封着時や封着後に破損し難い封着材料を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は鋭意検討の結果、封着時や封着後の破損の原因は、高い熱膨張係数を有するガラスと低膨張化のために添加するフィラーとの界面に大きな応力が発生しクラックが発生するためであることを突き止めた。さらに、熱膨張係数がガラスより低く、且つフィラーより高いＳｉＯ
２
粉末を添加することにより、ガラスとフィラーとの界面に発生する応力を低減できクラックが発生し難くなることを見出した。以下、上記課題を解決する封着材料の各態様について説明する。
【０００８】
態様１の封着材料は、ガラス粉末４０～９９．８体積％、Ｚｒ
２
ＷＯ
４
（ＰＯ
４
）
２
粉末０．１～５９．９体積％、ＳｉＯ
２
粉末０．１～１０体積％を含有し、ガラス粉末が、ガラス組成として、モル％で、ＴｅＯ
２
１５～８０％、ＭｏＯ
３
＋Ａｇ
２
Ｏ０．１～３０％、Ｖ
２
Ｏ
５
５～４０％、ＣｕＯ０．１～３５％、ＰｂＯ０～１０％を含有することを特徴とする。本発明において、「Ａ＋Ｂ」とは、成分Ａ及び成分Ｂの合量を指す。例えば、「ＭｏＯ
３
＋Ａｇ
２
Ｏ」は、ＭｏＯ
３
及びＡｇ
２
Ｏの合量を指す。
【０００９】
態様２の封着材料は、態様１において、ＳｉＯ
２
粉末の平均粒子径Ｄ
５０
が１５μｍ以下であることが好ましい。なお、「平均粒子径Ｄ
５０
」は、体積基準で測定した値であり、レーザー回折法で測定した値を指す。
【００１０】
態様３の封着材料は、態様１又は２において、ＳｉＯ
２
粉末が石英粉末、石英ガラス粉末、又はフュームドシリカ粉末であることが好ましい。
（【００１１】以降は省略されています）

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