電子パッケージ向けガラスフリット気密封止技術

ガラス、セラミックス、半導体基板向けの鉛フリー・低温封止ソリューション

当社は、電子パッケージ用途における気密封止向けに最適化された鉛フリーのガラスフリット材料を開発しています。
当社の材料は、700°C以下の焼成温度で高い信頼性をもつ接合を実現し、スクリーン印刷、ディスペンス、レーザー封止、プリフォーム方式など、さまざまなプロセスに対応しています。
ウェハレベル接合からMEMSセンサー、光学ウィンドウパッケージまで、幅広い封止用途をサポートします。

電子分野における封止用途

ガラスフリット封止は、防湿性が求められるデバイスやセンサー、異種材料基板間の接合において、長期的な気密保護が必要とされる用途で広く使用されています。
当社の材料は、以下の主要アプリケーション分野における封止用途に対応しています。

ウェハレベル気密接合

半導体およびMEMSパッケージ向けのガラスフリット封止ウェハ接合技術。キャビティ封止、真空封止、ガラスとシリコンの熱膨張係数(CTE)を適合させた接合プロセスなどに対応しています。

MEMS・センサー封止

低温ガラスフリット封止により、圧力センサー、ジャイロセンサー、ガスセンサーを湿気・振動・腐食環境から保護する高気密封止を実現します。

セラミックス・特殊ガラス封止

AlN、ジルコニア、アルミナ、ホウケイ酸ガラス、各種光学系ガラス、ソーダライムガラス、アルカリフリーガラス、石英基板向けに最適化されたガラスフリット設計を提供。幅広い先端セラミックス・ガラス材料に対して、熱膨張係数マッチングに対応した封止を実現します。

プロセス装置用ウィンドウ封止

半導体製造装置、真空チャンバー、分析機器向けに、光学ウィンドウ、ビューポート、フィードスルー部品のガラスフリットによる気密封止を提供します。


ガラスフリット封止が選ばれる理由

ガラスフリット封止は、高い気密信頼性と材料適応性を兼ね備え、ガラス、セラミックス、半導体基板間の接合に対応します。
当社のガラスフリット材料は、電子部品への熱負荷を抑えた焼成温度域で、安定した鉛フリー封止を実現できるよう最適化されています。

高い気密信頼性

ガラス化したガラスフリット封止層が、ガスおよび湿気を遮断する高気密バリアを形成し、MEMS、センサー、パッケージ部品を長期的な環境曝露から保護します。

鉛フリー・低温焼成対応

RoHSおよびREACHに準拠した組成により、300〜700°Cの焼成温度域での封止を実現。
デバイス構造への熱ダメージを抑えながら、従来のPb系封止ガラスの代替として使用できます。

多様な基板材料への対応

先端セラミックス(AlN、ZrO₂、Al₂O₃)、特殊ガラス(ホウケイ酸ガラス、ソーダライムガラス、アルカリフリーガラス、石英、各種光学系ガラスなど)、およびシリコン基板の封止に対応するよう設計されています。各ガラスフリット組成は、単なる熱膨張係数だけでなく、基板材料の化学特性、焼成プロファイル、求められる封止形状を考慮して最適化されています。

お客様の用途に応じた組成設計・プロセス最適化

Tg、CTE、粒径(D50/D90)、粘度、固形分濃度を個別に最適化し、お客様の焼成プロファイル、スクリーン印刷、ディスペンス工程条件に適合させます。試作評価から量産まで、幅広い製造プロセスに対応します。

あらゆる封止工程(レーザー封止、スクリーン印刷、プリフォーム実装など)において、最適なガラスフリット材料とプロセス選定が重要です。
当社では、お客様の基板材料や製造条件に合わせて、最適な材料組成、供給形態、プロセスをご提案します。

お客様の用途に最適な封止ソリューションをお探しですか?

封止プロセスと適用技術

基板材料・デバイスに最適なプロセス選定

高い信頼性を保つガラスフリット封止を実現するには、ガラス組成だけでなく、焼成方法、塗布技術、封止形状、基板材料など、さまざまな要素を適切に設計する必要があります。
これらは最終的な気密性能に大きく影響します。
当社では、各用途における使用環境や製造プロセスに合わせて、さまざまな焼成・塗布方式に対応しています。

Firing Methods

加熱炉熱焼成方式

300〜700°Cの温度域で行う炉加熱またはホットプレスによる封止方式で、ウェハレベル接合、キャビティ封止、セラミックス‐ガラスパッケージングに最も広く使用されています。結晶化型・非結晶化型の両ガラスフリット組成に対応しており、均一加熱が可能なAlN、ZrO₂、Al₂O₃、ホウケイ酸ガラス、アルカリフリーガラス、石英基板などに特に適しています。

レーザー加熱封止

808 nmなどの赤外レーザー光源を用いた局所加熱封止方式で、デバイス全体を高温にさらすことなく、高速かつ低熱負荷での接合を実現します。熱に敏感な部品や、高密閉キャビティ構造の封止に最適です。使用するレーザー波長に合わせて設計された、レーザー吸収型ガラスフリット組成が必要となります。


塗布方式

スクリーン印刷

量産用途で最も一般的に使用される塗布方式です。300〜325メッシュのスクリーンおよび15〜20 µmの乳剤厚に対応し、平坦基板やウェハレベルパターニングに適した均一なシールラインを形成します。ペースト粘度(通常90〜100 kcps @ 10 rpm)および固形分濃度(70〜80 wt%)は、お客様の印刷ライン条件に合わせて最適化されます。

ディスペンス塗布

低粘度ペーストを細径ノズルから直接塗布する方式で、特殊形状への対応、試作評価、三次元構造や実装済みアセンブリへの局所封止に使用されます。ドット状、ライン状、輪郭追従型など、さまざまなシールパターン形成に適しています。

プリフォーム封止

あらかじめ成形・焼結された寸法管理済みガラスプリフォームを、焼成前に基板間へ直接配置する封止方式です。封止材量の均一化、ギャップ制御、高い組立再現性を実現できるため、光学ウィンドウ封止、気密フィードスルー、高精度自動組立用途に適しています。

お客様の用途に最適化したカスタム封止ソリューションをご提案いたします。

低温ウェハ接合からセラミックス基板封止まで、当社は幅広い気密パッケージ用途に対応する材料・プロセス技術を提供しています。
基板材料、焼成条件、封止仕様についてぜひご相談ください。
お客様の用途に最適な材料組成と供給形態をご提案します。