密封用浆料、钎焊接合材料及其制造方法、密封用盖材及其制造方法、以及封装体密封方法技术

本发明专利技术的密封用浆料包含原料粉末及粘结剂，所述原料粉末含有5质量％以上40质量％以下的平均粒径为0.5μm以上20.0μm以下且熔点或液相线温度低于240℃的低熔点金属粉末、40质量％以上90质量％以下的平均粒径为0.1μm以上10.0μm以下的Ag粉末及5质量％以上50质量％以下的平均粒径为0.1μm以上10.0μm以下的Cu粉末，本发明专利技术的密封用浆料可容易形成钎焊接合材料，且可容易变更其钎焊接合材料的合金组成，并且可以不产生龟裂而可靠地气密密封封装体。

Sealing slurry, brazing joint material, manufacturing method thereof, sealing cover material and manufacturing method thereof, and sealing method for package body

The present invention for sealing slurry containing powder and binder, the raw material powder containing 5 mass% average above 40 mass% the size of 0.5 m or 20 m below the liquidus temperature and the melting point or low melting point lower than 240 DEG C metal powder, 40 mass% more than 90 mass% below the average particle the average particle size of Ag powder more than 0.1 mu m to 10 mu m or less and 5 mass% 50 mass% of the size of Cu powder 0.1 m above 10 m, the invention of the sealing slurry can be easily formed by brazing bonding material, and can easily change the brazed material alloy group can not crack, and reliably hermetically sealed package.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】密封用浆料、钎焊接合材料及其制造方法、密封用盖材及其制造方法、以及封装体密封方法
本专利技术涉及一种密封用浆料、钎焊接合材料及封装体密封方法，尤其涉及一种使用供给自由度高、组成控制容易的混合粉浆料的密封用浆料、钎焊接合材料及其制造方法、密封用盖材及其制造方法、以及封装体密封方法。本申请主张基于2014年10月31日申请的日本专利申请2014-222900号、2015年8月24日申请的日本专利申请2015-164700号、及2015年10月29日申请的日本专利申请2015-213467号的优先权，并将其内容援用在此。
技术介绍
一般，作为密封用材料使用具有低于450℃的熔点的焊料，或使用具有450℃以上的熔点的钎焊材料。而且，为了用盖材密封封装体，有时还夹入如专利文献1中所记载的被称为密封环的材料作为密封材料，在盖材或封装体的密封部实施镀镍处理的材料、或在密封环本身的密封部实施镀镍的材料。另外，有时还使用玻璃或树脂作为密封材料。在焊材中可使用Pb(铅)-63质量％Sn(锡)或Sn-3质量％Ag(银)-0.5质量％Cu(铜)等的无铅焊材、Pb-10质量％Sn或Au(金)-20质量％Sn的高温焊料。作为钎焊材料主要可使用Ag钎焊，例如以Ag-28质量％Cu为首，Ag-22质量％Cu-17质量％Zn(锌)-5质量％Sn、或含有Cd(镉)或Ni的Ag钎焊合金。作为密封环或盖材有钴或42合金等，对这些实施镀镍处理。作为使用密封环的密封法，当使用焊材时，有时将加工成环状的焊料板与密封环一起夹入盖材与封装体之间，使用炉或烘箱而进行熔融和密封，或使用焊膏等而在盖材形成环状的焊料框之后，与封装体进行密封。另一方面，使用Ag钎焊时，将冲切出环状的Ag钎焊板，与密封环一起夹入在盖材与封装体之间，使用有缝焊接机或激光焊接机等而仅使密封部局部成为高温状态而熔融并密封Ag钎焊或形成于密封环的镀镍。使用密封环的密封法中，密封环成为缓冲材料，因此能够缓和在使用有缝焊接法等密封时的热冲击或机械应力。但是，使用Ag钎焊与带镀镍的密封环而以焊接法密封时，必须夹入于盖材与封装体之间后进行密封，对位等的效率较差，非常麻烦。因此，提出有一种将Ag钎焊合金做成粉末状而浆料化，印刷在盖材，进行热处理而形成密封框的方法。在专利文献2中公开有，在含有金属粉末与有机溶剂而成的密封用金属浆料中，以作为金属粉末，包含纯度为99.9重量％以上，平均粒径为0.1μm～1.0μm的金粉、银粉、铂粉或钯粉的金属粉末85～93重量％、有机溶剂5～15重量％的比率调配的密封用金属浆料。作为使用该金属浆料的密封方法，记载有涂布于基台部件或帽部件并使其干燥的金属浆料，以80～300℃烧结而作为金属粉末烧结体之后，一边加热金属粉末烧结体一边加压基台部件和帽部件的方法。专利文献2中所记载的金属浆料为使用金粉、银粉、铂粉或钯粉的单独金属粉的金属浆料，并非为使这些金属合金化的金属浆料。在专利文献3中公开有含有由低热膨胀金属构成的基材及接合在该基材的至少一表面的低温型银系钎焊材料层而成的银钎焊包层材料。该银系钎焊材料层通过涂布由低温型银系钎焊材料所构成的金属粉末中混合由溶剂与粘结剂构成的介质而成的浆料后，进行加热而使金属粉熔融后急速冷却凝固，并进一步轧制加工而形成。具体的银系钎焊材料可举出银-铜-锡合金、银-铜-铟合金、银-铜-锌合金。将该银钎焊包层材料经过冲切加工等而加工成规定尺寸，由此形成封装体密封用盖材。在专利文献4中公开有一种将含有并非是银系钎焊材料而是Au与Sn的浆料状钎焊材料组合物印刷在帽的单面，接着以Sn的熔点以上且Au的熔点以下的温度进行加热处理，由此形成熔合Au-Sn钎焊材料的帽，并将该帽重叠在封装体而进行熔合的技术。专利文献1：日本特开平9-293799号公报专利文献2：日本特开2008-28364号公报专利文献3：日本特开2006-49595号公报专利文献4：日本特开2003-163299号公报然而Ag钎焊浆料的情况是，在形成密封框时必须以Ag钎焊的熔点以上的高温进行热处理之后，密封时再次进行焊接处理。而且，由于Ag钎焊合金的粉末进行造粉，因此希望有不同合金组成时，必须再次制造合金、造粉处理，造成很大的麻烦。而且，不使用密封环的所谓直缝法的有缝焊接法、或使用激光焊接法、电子束焊接法等而进行密封时，仅使密封部局部成为高温状态而密封，因此伴随热冲击或机械性应力而在接合层或封装体易产生龟裂。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种可容易形成钎焊接合材料，且可容易变更其钎焊接合材料的合金组成，并且不产生龟裂而能够可靠地气密密封封装体的密封用浆料、钎焊接合材料及其制造方法、密封用盖材及其制造方法、以及封装体密封方法。本专利技术的密封用浆料包含原料粉末及粘结剂，所述原料粉末含有5质量％以上40质量％以下的平均粒径为0.5μm以上20.0μm以下且熔点或液相线温度低于240℃的低熔点金属粉末、40质量％以上90质量％以下的平均粒径为0.1μm以上10.0μm以下的Ag粉末及5质量％以上50质量％以下的平均粒径为0.1μm以上10.0μm以下的Cu粉末。在本专利技术的密封用浆料中，所述低熔点金属粉末的平均粒径优选为所述Ag粉末的平均粒径的1倍以上10倍以下且为所述Cu粉末的平均粒径的1倍以上10倍以下。在本专利技术的密封用浆料中，所述低熔点金属粉末的平均粒径优选大于所述Ag粉末的平均粒径及所述Cu粉末的平均粒径。而且，在本专利技术的密封用浆料中，所述粘结剂的混合比率优选2质量％以上50质量％以下。而且，在本专利技术的密封用浆料中，所述低熔点金属粉末可使用选自Sn、In、Sn-Ag-Cu焊料合金、Sn-Cu焊料合金、Sn-Bi焊料合金及Sn-In焊料合金中的一种以上。在本专利技术的钎焊接合材料的制造方法具有：将所述密封用浆料涂布在载体上的浆料涂布工序及热处理工序，所述热处理工序将涂布在所述载体的所述密封用浆料以所述低熔点金属的熔融温度进行加热而使所述低熔点金属的液相在所述Ag粉末及所述Cu粉末之间渗透后冷却固化，由此形成所述Ag粉末及所述Cu粉末通过所述低熔点金属形成的结合层而被连结的气孔率10％以上的钎焊接合材料。另外，该钎焊接合材料为了确保强度及密封性，优选形成为气孔率35％以下。本专利技术的钎焊接合材料，具有平均粒径为0.1μm以上10.0μm以下的Ag粉末、平均粒径为0.1μm以上10.0μm以下的Cu粉末及通过熔点或液相线温度低于240℃的低熔点金属形成并用于连结所述Ag粉末及所述Cu粉末的结合层，气孔率为10％以上，且质量比率为，所述Ag粉末为40质量％以上90质量％以下，所述Cu粉末为5质量％以上50质量％以下，所述结合层为5质量％以上40质量％以下。本专利技术的密封用盖材的制造方法具有：将所述密封用浆料涂布在盖体的表面的浆料涂布工序及热处理工序，所述热处理工序为将涂布在所述盖体的所述密封用浆料以所述低熔点金属的熔融温度进行加热而使所述低熔点金属的液相在所述Ag粉末及所述Cu粉末之间渗透后冷却固化，由此形成所述Ag粉末及所述Cu粉末通过所述低熔点金属形成的结合层而被连结的气孔率10％以上的钎焊接合材料。另外，该钎焊接合材料优选形成为气孔率35％以下。在本专利技术的密封用盖材的制造方法中，在所述热处本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种密封用浆料，其特征在于，包含原料粉末及粘结剂，所述原料粉末含有5质量％以上40质量％以下的平均粒径为0.5μm以上20.0μm以下且熔点或液相线温度低于240℃的低熔点金属粉末、40质量％以上90质量％以下的平均粒径为0.1μm以上10.0μm以下的Ag粉末及5质量％以上50质量％以下的平均粒径为0.1μm以上10.0μm以下的Cu粉末。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.10.31 JP 2014-222900;2015.08.24 JP 2015-164701.一种密封用浆料，其特征在于，包含原料粉末及粘结剂，所述原料粉末含有5质量％以上40质量％以下的平均粒径为0.5μm以上20.0μm以下且熔点或液相线温度低于240℃的低熔点金属粉末、40质量％以上90质量％以下的平均粒径为0.1μm以上10.0μm以下的Ag粉末及5质量％以上50质量％以下的平均粒径为0.1μm以上10.0μm以下的Cu粉末。2.根据权利要求1所述的密封用浆料，其特征在于，所述低熔点金属粉末的平均粒径为所述Ag粉末的平均粒径的1倍以上10倍以下且为所述Cu粉末的平均粒径的1倍以上10倍以下。3.根据权利要求1所述的密封用浆料，其特征在于，所述低熔点金属粉末的平均粒径大于所述Ag粉末的平均粒径及所述Cu粉末的平均粒径。4.根据权利要求1所述的密封用浆料，其特征在于，所述粘结剂的混合比率为2质量％以上50质量％以下。5.根据权利要求1所述的密封用浆料，其特征在于，所述低熔点金属粉末为选自Sn、In、Sn-Ag-Cu焊料合金、Sn-Cu焊料合金、Sn-Bi焊料合金及Sn-In焊料合金中的一种以上。6.一种钎焊接合材料的制造方法，其特征在于，具有：浆料涂布工序，将权利要求1所述的所述密封用浆料涂布在载体上；及热处理工序，将涂布在所述载体的所述密封用浆料以所述低熔点金属的熔融温度进行加热而使所述低熔点金属的液相在所述Ag粉末及所述Cu粉末之间渗透后冷却固化，由此形成所述Ag粉末及所述Cu粉末通过所述低熔点金属形成的结合层而被连结的气孔率为10％以上的钎焊接合材料。7.一种钎焊接合材料，其特征在于，具有：Ag粉末，所述Ag粉末的平均粒径为0.1μm以上10.0μm以下；Cu粉末，所述Cu粉末的平均粒径为0.1μm以上10.0μm以下；及结合层，所述结合层通过熔点或液相线温度低于240℃的低熔点金属形成并用于连结所述Ag粉末及所述Cu粉末，所述钎焊接合材料中，气孔率为10％以上，且质量比率为，所述Ag粉末为40质量％以上90质量％以下，所述Cu粉末为5质量％以上50质量％以下，所述结合层为5质量％以上40质量％以下。8.一种密封用盖材的制造方法，其特征在于，具有：浆料涂布工序，将权利要求1所述的所述密封用浆料涂布在盖体的表面；及热处理工序，将涂布在所述盖体的所述密封用浆料以所述低熔点金属的熔融温度进行加热而使所述低熔点金属的液相在所述Ag粉末及所述Cu粉末之间渗透后冷却固化，由此形成所述Ag粉末及所述Cu粉末通过所述低熔点金属形成的结合层而被连结的气孔率为10％以上的钎焊接合材料。9.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：石川雅之，山本佳史，
申请(专利权)人：三菱综合材料株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP