[发明专利]半导体元件包覆用玻璃

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于包覆包含P-N结的半导体元件的玻璃。

背景技术

通常而言，对于硅二极管、晶体管等半导体元件，从防止由外部空气造成的污染的观点考虑，半导体元件的包含P-N结部的表面由玻璃包覆。由此，可以实现半导体元件表面的稳定化，并抑制性能的经时劣化。

作为半导体元件包覆用玻璃所需要的特性，可以举出：(1)为了避免在包覆时因与半导体元件的热膨胀系数差而产生裂纹等，使热膨胀系数与半导体元件的热膨胀系数匹配；(2)为了防止半导体元件的特性劣化，能够在较低温度(例如900℃以下)下进行包覆；(3)不含有对半导体元件的特性造成不良影响的碱金属成分等杂质；(4)作为包覆半导体元件表面后的电气特性，具有反向耐压高、漏电流少等高可靠性等。

现有技术中，作为半导体元件包覆用玻璃，已知有ZnO-B₂O₃-SiO₂系等锌系玻璃、PbO-SiO₂-Al₂O₃系或PbO-SiO₂-Al₂O₃-B₂O₃系等铅系玻璃，从操作性的观点考虑，PbO-SiO₂-Al₂O₃系及PbO-SiO₂-Al₂O₃-B₂O₃系等铅系玻璃成为了主流(例如参照专利文献1～4)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特公平1-49653号公报

专利文献2：日本特开昭50-129181号公报

专利文献3：日本特开昭48-43275号公报

专利文献4：日本特开2008-162881号公报

发明内容

发明拟要解决的技术问题

由于PbO等铅成分是环境负担大的成分，因此，近年来，在电气及电子设备中的使用逐渐受到限制，各种材料的无铅化正在推进。在上述的ZnO-B₂O₃-SiO₂系等锌系玻璃中，也含有少量的铅成分，因而从环境的方面考虑，也存在使用受到限制的情况。

另一方面，不含有铅成分的玻璃中表面电荷密度低的玻璃是主流，难以应对中～高耐压用的半导体元件。作为具有高表面电荷密度的半导体元件包覆材料，也提出过由含有Bi₂O₃的玻璃制成的材料，然而，Bi₂O₃也与铅相同，有可能对环境造成负担。

鉴于以上情况，本发明的目的在于，提供一种对环境造成的负担小、并且表面电荷密度大的半导体元件包覆用玻璃。

用于解决问题的技术手段

本发明的发明人进行了深入研究，结果发现，利用具有特性组成的ZnO-B₂O₃-SiO₂系玻璃可以解决上述问题，并作为本发明提出。

即，本发明的半导体元件包覆用玻璃的特征在于，以质量％计，含有ZnO 50～62％(其中，不包括62％)、B₂O₃ 19～28％、SiO₂ 8～15％(其中，不包括8％)和Al₂O₃ 3～12％，且实质上不含有碱金属成分、铅成分、Bi₂O₃、Sb₂O₃及As₂O₃。

需要说明的是，在本发明中，所谓“实质上不含有”是指，不会作为玻璃成分而有意地添加，并不意味着连不可避免地混入的杂质也完全排除。客观而言，是指包括杂质在内的该成分的含量以质量％计、小于0.1％。

本发明的半导体元件包覆用玻璃优选以质量％计还含有MnO₂0～5％、Nb₂O₅ 0～5％和CeO₂ 0～3％。

本发明的半导体元件包覆用玻璃粉末的特征在于，包含上述的半导体元件包覆用玻璃。