气密封装体的制造方法及气密封装体技术

本发明专利技术的气密封装体的制造方法的特征在于，具备以下工序：准备陶瓷基体的工序；准备玻璃盖的工序；在玻璃盖上形成所要照射的激光的波长下的厚度方向的总光线透射率成为10％以上且80％以下的密封材料层的工序；经由密封材料层，层叠配置玻璃盖与陶瓷基体的工序；以及从玻璃盖侧向密封材料层照射激光，使密封材料层软化变形，由此将陶瓷基体和玻璃盖气密一体化，而得到气密封装体的工序。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】气密封装体的制造方法及气密封装体
本专利技术涉及一种通过使用激光的密封处理(以下称激光密封)，将氮化铝基体与玻璃盖气密密封的气密封装体的制造方法。
技术介绍
在安装有紫外LED元件的气密封装体中，从导热性的观点出发，使用氮化铝作为基体，并且从紫外波长区域的透光性的观点出发，使用玻璃作为盖材。目前，作为紫外LED封装体的粘接材料，使用具有低温固化性的有机树脂系粘接剂。但是，有机树脂系粘接剂存在容易因紫外波长区域的光而劣化、使紫外LED封装体的气密性经时地劣化的可能。另外，若使用金锡焊料来代替有机树脂系粘接剂，则可防止由紫外波长区域的光导致的劣化。但是，金锡焊料存在材料成本高的问题。另一方面，含有玻璃粉末和耐火性填料粉末的复合粉末具有不易因紫外波长区域的光而劣化、材料成本低的优点。但是，玻璃粉末与有机树脂系粘接剂相比软化温度高，因此存在密封时使紫外LED元件热劣化的可能。鉴于这样的情况，激光密封受到关注。根据激光密封，可仅对所要密封的部分进行局部加热，能够不使紫外LED元件热劣化而将氮化铝与玻璃盖气密密封。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2013-239609号公报专利文献2：日本特开2014-236202号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题但是，现有的复合粉末在激光密封时难以在陶瓷基体、特别是在氮化铝基体的界面发生反应，因此存在难以确保密封强度的问题。而且，若为了提高密封强度而提高激光的输出，则玻璃盖或密封材料层中容易产生裂缝、裂纹等。陶瓷基体的导热系数越高，该问题越容易明显化。因此，本专利技术是鉴于上述情况而完成的，其技术课题是通过创造一种于对陶瓷基体和玻璃盖进行激光密封的情况下，使玻璃盖或密封材料层不产生裂缝、裂纹等，可确保牢固的密封强度的方法，而确保气密封装体的气密可靠性。用于解决课题的手段对于在进行激光密封的情况下难以确保密封强度的原因，本专利技术人等得到了以下见解。即，现有的密封材料的光吸收特性过高，因此若从玻璃盖侧向密封材料层照射激光，则密封材料层的玻璃盖侧的区域过剩地吸收激光。另一方面，到达密封材料层的陶瓷基体侧的区域的激光容易不充分。而且陶瓷基体的导热系数高，因此夺取密封材料层的热。因此，在现有的激光密封中，密封材料层的陶瓷基体侧的区域的温度未充分上升，软化变形变得不充分，因此难以在陶瓷基体的表层形成反应层，结果难以确保密封强度。本专利技术人等根据上述见解发现，通过将密封材料层的总光线透射率规定为规定范围内，可解决上述技术性课题，作为本专利技术来提出。即，本专利技术的气密封装体的制造方法的特征在于具备以下工序：准备陶瓷基体的工序；准备玻璃盖的工序；在玻璃盖上形成所要照射的激光的波长下的厚度方向的总光线透射率成为10％以上且80％以下的密封材料层的工序；经由密封材料层，层叠配置玻璃盖与陶瓷基体的工序；以及从玻璃盖侧向密封材料层照射激光，使密封材料层软化变形，由此将陶瓷基体和玻璃盖气密一体化，而得到气密封装体的工序。在此，“总光线透射率”可通过市售的透射率测定装置来测定。“陶瓷”包括玻璃陶瓷(结晶化玻璃)。在本专利技术的气密封装体的制造方法中，并非在陶瓷基体上形成密封材料层，而是在玻璃盖上形成密封材料层。若按照这样，则在激光密封前无须对陶瓷基体进行烧成，因此可在激光密封前在陶瓷基体中容纳发光元件等，另外可形成电气布线等。结果可提高气密封装体的制造效率。本专利技术的气密封装体的制造方法包括在玻璃盖上形成所要照射的激光的波长下的厚度方向的总光线透射率成为10％以上且80％以下的密封材料层的工序。若按照这样，则即使不过剩地提高激光的输出，在密封材料层的玻璃盖侧的区域也适当地透过激光，并且在密封材料层的陶瓷基体侧的区域适当地吸收激光，因此在激光密封时，密封材料层的温度在陶瓷基体与密封材料层的界面适度地上升。其结果，在陶瓷基体的表层形成反应层，可大幅度提高气密封装体的气密可靠性。进而，密封材料层的玻璃盖侧的区域未加热到必要以上，因此构件间的温差变小，难以因构件间的热膨胀差而在玻璃盖或密封材料层中产生裂缝、裂纹等。本专利技术的气密封装体的制造方法的特征在于具备以下工序：准备陶瓷基体的工序；准备玻璃盖的工序；在玻璃盖上形成波长808nm时的厚度方向的总光线透射率成为10％以上且80％以下的密封材料层的工序；经由密封材料层，层叠配置玻璃盖与陶瓷基体的工序；以及从玻璃盖侧向密封材料层照射激光，使密封材料层软化变形，由此将陶瓷基体和玻璃盖气密一体化，而得到气密封装体的工序。激光密封中使用的激光通常具有600～1600nm的波长。在该波长区域中选择波长808nm作为代表值，若按照上述那样规定波长808nm时的密封材料层的厚度方向的总光线透射率，则可确实地享有所述效果。第三，本专利技术的气密封装体的制造方法优选以平均厚度小于8.0μm的方式形成密封材料层。若按照这样，则在激光密封时，在密封材料层的玻璃盖侧的区域与陶瓷基体侧的区域中温差变小，因此难以因构件间的热膨胀差而在玻璃盖或密封材料层产生裂缝、裂纹等。第四，本专利技术的气密封装体的制造方法优选对至少含有铋系玻璃粉末和耐火性填料粉末的复合粉末进行烧成，在玻璃盖上形成密封材料层。与其他系玻璃相比，铋系玻璃具有在激光密封时容易在陶瓷基体的表层形成反应层的优点。另外，耐火性填料粉末可使密封材料层的热膨胀系数降低，且提高密封材料层的机械强度。需要说明的是，所谓“铋系玻璃”是指以Bi2O3为主成分的玻璃，具体而言是指在玻璃组成中含有25摩尔％以上的Bi2O3的玻璃。第五，本专利技术的气密封装体的制造方法优选使用具有基部和设置于基部上的框部的陶瓷基体。若按照这样，则容易将紫外LED元件等发光元件容纳于气密封装体内。第六，本专利技术的气密封装体的制造方法优选陶瓷基体具有吸收所要照射的激光的性质，即厚度为0.5mm、所要照射的激光的波长下的总光线透射率为10％以下。若按照这样，则密封材料层的温度容易在陶瓷基体与密封材料层的界面提高。第七，本专利技术的气密封装体的制造方法的特征在于具备以下工序：准备分散有黑色颜料的陶瓷基体的工序；准备玻璃盖的工序；在玻璃盖上形成所要照射的激光的波长下的厚度方向的总光线透射率成为10％以上且80％以下的密封材料层的工序；经由密封材料层，层叠配置玻璃盖与陶瓷基体的工序；以及从玻璃盖侧向密封材料层照射激光，使密封材料层软化变形，并且对陶瓷基体进行加热，由此将陶瓷基体和玻璃盖气密一体化，而得到气密封装体的工序。第八，本专利技术的气密封装体是经由密封材料层将陶瓷基体和玻璃盖气密一体化而成的气密封装体，其特征在于，波长808nm时的密封材料层的厚度方向的总光线透射率成为10％以上且80％以下。第九，本专利技术的气密封装体优选密封材料层的平均厚度小于8.0μm。若按照这样，则气密封装体内的残留应力变小，因此能够提高气密封装体的气密可靠性。第十，本专利技术的气密封装体优选密封材料层为至少含有铋系玻璃粉末和耐火性填料粉末的复合粉末的烧结体。第十一，本专利技术的气密封装体优选密封材料层实质上不含激光吸收材料。在此，所谓“实质上不含激光吸收材料”是指密封材料层中的激光吸收材料的含量为0.1体积％以下的情况。第十二，本专利技术的气密封装体优选陶瓷基体具有基部和设置于基部上的框部。若按照这样，则容易将紫外LED元件等发光元件容本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种气密封装体的制造方法，其特征在于，具备以下工序：准备陶瓷基体的工序；准备玻璃盖的工序；在玻璃盖上形成所要照射的激光的波长下的厚度方向的总光线透射率成为10％以上且80％以下的密封材料层的工序；经由密封材料层，层叠配置玻璃盖和陶瓷基体的工序；以及从玻璃盖侧向密封材料层照射激光，使密封材料层软化变形，由此将陶瓷基体和玻璃盖气密一体化，而得到气密封装体的工序。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.06.10 JP 2016-1158371.一种气密封装体的制造方法，其特征在于，具备以下工序：准备陶瓷基体的工序；准备玻璃盖的工序；在玻璃盖上形成所要照射的激光的波长下的厚度方向的总光线透射率成为10％以上且80％以下的密封材料层的工序；经由密封材料层，层叠配置玻璃盖和陶瓷基体的工序；以及从玻璃盖侧向密封材料层照射激光，使密封材料层软化变形，由此将陶瓷基体和玻璃盖气密一体化，而得到气密封装体的工序。2.一种气密封装体的制造方法，其特征在于，具备以下工序：准备陶瓷基体的工序；准备玻璃盖的工序；在玻璃盖上形成波长808nm时的厚度方向的总光线透射率成为10％以上且80％以下的密封材料层的工序；经由密封材料层，层叠配置玻璃盖和陶瓷基体的工序；以及从玻璃盖侧向密封材料层照射激光，使密封材料层软化变形，由此将陶瓷基体和玻璃盖气密一体化，而得到气密封装体的工序。3.如权利要求1或2所述的气密封装体的制造方法，其特征在于，以平均厚度小于8.0μm的方式形成密封材料层。4.如权利要求1～3中任一项所述的气密封装体的制造方法，其特征在于，对至少含有铋系玻璃粉末和耐火性填料粉末的复合粉末进行烧成，在玻璃盖上形成密封材料层。5.如权利要求1～4中任一项所述的气密封装体的制造方法，其特征在于，使用具有基部和设置于基部上的框部的陶瓷基体。6.如权利要求1～5中任一项所述的气密封装体的制造方法，其特征在于，陶瓷基体具有吸收所要照射的激光的性质。7.一种气密封装体的制造方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：白神彻，冈卓司，
申请(专利权)人：日本电气硝子株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP