[發(fā)明專利]電子器件鈍化封裝改性鋅硼硅鉛系玻璃粉的制備和應(yīng)用

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810036190.7
• 申請日: 2008-04-17
• 公開（公告）號: CN101298365A
• 公開（公告）日: 2008-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓文爵;王海風(fēng);羅春煉;田海兵
• 申請（專利權(quán)）人: 東華大學(xué)
• 主分類號: C03C8/24
• 分類號: C03C8/24;C03C12/00
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司
• 代理人: 翁若瑩

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電子、半導(dǎo)體器件鈍化封裝材料技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種高可靠適應(yīng)高低溫驟變的電子器件鈍化封裝改性鋅硼硅鉛系玻璃粉的制備和應(yīng)用。

背景技術(shù)

隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，電子、半導(dǎo)體器件的鈍化封裝也越來越受到重視，ZnO-B₂O₃-SiO₂-PbO鋅硼硅鉛系微晶玻璃由于其同單晶硅有良好的熱膨脹匹配系數(shù)，體積小、耐高溫、耐疲勞性好，能有效阻止外界雜質(zhì)的影響，降低Na⁺的遷移率，而成為一種良好的封裝材料。但是由于該材料本身屬脆性材料，韌性的不足使其容易在高低溫驟變沖擊使用中炸裂而使電子、半導(dǎo)體器件失效或大幅度降低性能。

用含Y₂O₃超細(xì)ZrO₂粉改善鋅硼硅微晶玻璃材料的抗熱震性能的研究尚未見報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種用含Y₂O₃超細(xì)ZrO₂改性的抗高低溫驟變的鋅硼硅鉛系電子、半導(dǎo)體器件鈍化封裝玻璃粉，作為一種具有封裝、固化、保護(hù)、促進(jìn)作用的新型功能材料，該玻璃粉可廣泛應(yīng)用于航天航空、飛行器、船舶，軍工裝備等行業(yè)的電子功率器件、密封器件上。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案如下：當(dāng)鋅硼硅鉛系玻璃粉中引入含Y₂O₃超細(xì)ZrO₂粉后，由于單斜的m-ZrO₂轉(zhuǎn)變到四方的t-ZrO₂轉(zhuǎn)化晶格常數(shù)變化很大，伴隨有像碳素鋼中的奧氏體與馬氏體之間的轉(zhuǎn)變相似的體積效應(yīng)約5％。根據(jù)ZrO₂相變特點(diǎn)，如果ZrO₂晶粒從高溫冷卻下來時(shí)，因滯后效應(yīng)，材料中一部分的ZrO₂就能以穩(wěn)定的ZrO₂的形式保存下來，并在基體中儲(chǔ)存了相變彈性壓應(yīng)變能。當(dāng)受到外力作用時(shí)，基體對ZrO₂壓抑作用得到松弛，ZrO₂顆粒就發(fā)生四方到單斜的相轉(zhuǎn)變，并在機(jī)體中引起微裂紋，它吸收了裂紋擴(kuò)展的能量，削弱或阻止了裂紋的擴(kuò)展，達(dá)到增韌補(bǔ)強(qiáng)的目的。

電子器件鈍化封裝改性鋅硼硅鉛系玻璃粉的制備步驟：

(1)在石英坩堝或白金坩堝中，將下列各組分原料按重量百分比稱量，混合，攪拌均勻；

ZnO???????????????????????????56-63；

B₂O₃??????????????????????????20-25；

SiO₂??????????????????????????6-10；

Pb₃O₄?????????????????????????4-7；

混合料AA或混合料BB????????????4-7，

所述混合料AA由下列各組分原料按其占AA重量百分比稱量混合：

Al₂O₃?????????????????????????8.0-10.5；

Bi₂O₃?????????????????????????45.5-49.0；

CeO???????????????????????????29.0-30.5；

Nb₂O₃?????????????????????????13.0-18.5，

所述混合料BB由下列各組分原料按其占BB重量百分比稱量混合：

Al₂O₃???????????????????????7.2-8.5；

Bi₂O₃???????????????????????41.0-45.0；

CeO?????????????????????????26.8-27.5；

Nb₂O₃???????????????????????13.2-14.9；

Sb₂O₃???????????????????????5.5-8.3。