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封接玻璃按封接是的烧结稳固分类

发布时间:2016/6/7

由于在多数情况下封接元件内部某些部件或材料不允许高温操作,尤其芯片、集成电路、各 类半导体器件、传感器件性能对工艺温度十分敏感,要求包封温度越低越好。一般认为玻璃封接 使用温度低温极限为300°C,低于该温度的用树脂密封,但是树脂密封器件存在封接强度低、易 老化造成慢性漏气导致器件失效、抗酸碱盐雾性能差等缺陷。因此,封接玻璃在其他性能满足要 求的前提下,封接温度越低越好。所以封接玻璃通常采用低熔玻璃。

(1) 封接温度高于580°C的低熔玻璃一般以钠钙硅、硼硅酸盐玻璃为主,也有低铅含量玻 璃。这类玻璃由于封接温度高,具有很好的化学稳定性和机械强度,但应用面较小。

(2) 封接温度介于500〜580°C的低熔玻璃以PbCHB203系玻璃为主,可加入组分很多, 如 Pb0-B203-Si02-R20 (R=Li、Na、K)、PbOaCVAhCVSiC^ (-F2)、PbO-B203-Si02-Zn0, Pb0-B203-Si02-R0 (R=Ca、Ba、Sr)等。

(3) 封接温度介于400〜500°C的低熔玻璃同样以Pb0-B203系玻璃为主,但PbO含量一般 大于70% (质量分数)。除了高铅含量外,还常加入少量Bi203、ZnO, BaO、Sn02、V2()s、 La203、Sb203、F2 等组分。

(4) 封接温度介于350〜400°C的低熔玻璃这类玻璃有改性Pb0~B203系玻璃、磷酸盐玻

璃、钒酸盐玻璃。改性的PbOB2O3系玻璃中除加人高铅含量外,通常还加入剧毒和昂贵的

T120、Te02 SPbF2或HgO等具有强烈降低烧结温度的原料。加人含F原料由于在真空中释放

的F易于毒化灯丝和导致器件击穿,应用领域有限制。磷酸盐玻璃主要用于热膨胀系数高于 iioxio—mct1的场合。钒酸盐玻璃以V2()5-P205、V205-Te02等系玻璃为主,加入P205和丁 120

降低烧结温度,是400°C以下气密性封接最主要的材料,但易于在烧结时产生气泡等。这些玻璃 大都用于1C等半导体芯片的外壳气密性密封。降低黏结温度,减少对芯片的热损伤,是这一系 列玻璃的主要.目标,从20世纪50年代到最近,在此领域的专利不断出现。日本专利特公平1- 138150报道了一种烧结温度为380°C的PbOBi203-Te02-F封接玻璃。

(5) 封接温度在350°C以下的低熔玻璃美国USP4743302提出一种在320°C短时间密封半导 体器件外壳的PbO>V2Os-BI2O3-ZnO玻璃。美国USP5336644提出一种用于在350〜300°C密封芯 片陶瓷外壳的丁l2(>V205-Te()2-AS203玻璃。日本电气硝子专利USP 5116786报道了一种软化点 为 320°C 的 Pb()-V205-Te02 系玻璃。另一类 V2O5 系玻璃,如 Ag2 O-Te02-V2 05、Pb0-P205-

V2O5、T12O-P205-V205制成的银浆有更低的烧结温度。这类玻璃极易析晶,化学稳定性很差, 通常要求严格的工艺制度、丰富的经验以及干燥的器件使用环境来保证制备器件的质量。

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