JP6944642B2 - Manufacturing method of airtight package and airtight package - Google Patents

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Description

本発明は、気密パッケージの製造方法及び気密パッケージに関する。 The present invention relates to a method for manufacturing an airtight package and an airtight package.

気密パッケージは、一般的に、基部と基部上に設けられた枠部とを有するパッケージ基体と、光透過性を有するガラス蓋と、それらで囲まれた内部空間に収容される内部素子と、を備えている。 An airtight package generally includes a package base having a base and a frame provided on the base, a light-transmitting glass lid, and an internal element housed in an internal space surrounded by the base. I have.

気密パッケージの内部に実装されるＭＥＭＳ（微小電気機械システム）素子等の内部素子は、周囲環境から浸入する水分により劣化する虞がある。従来まで、パッケージ基体とガラス蓋とを一体化するために、低温硬化性を有する有機樹脂系接着剤が使用されていた。しかし、有機樹脂系接着剤は、水分や気体を完全に遮蔽できないため、内部素子を経時的に劣化させる虞がある。 Internal elements such as MEMS (microelectromechanical system) elements mounted inside the airtight package may be deteriorated by moisture infiltrating from the surrounding environment. Conventionally, an organic resin adhesive having low temperature curability has been used to integrate the package substrate and the glass lid. However, since the organic resin adhesive cannot completely shield moisture and gas, there is a risk that the internal element may deteriorate over time.

一方、ガラス粉末を含む複合粉末を封着材料に用いると、封着部分が周囲環境の水分で劣化し難くなり、気密パッケージの気密信頼性を確保し易くなる。しかし、ガラス粉末は、有機樹脂系接着剤よりも軟化温度が高いため、封着時に内部素子を熱劣化させる虞がある。 On the other hand, when a composite powder containing glass powder is used as the sealing material, the sealing portion is less likely to be deteriorated by the moisture of the surrounding environment, and it becomes easy to secure the airtight reliability of the airtight package. However, since the glass powder has a higher softening temperature than the organic resin adhesive, there is a risk that the internal element is thermally deteriorated at the time of sealing.

このような事情から、レーザー封着が注目されている。レーザー封着では、一般的に、近赤外域の波長を有するレーザー光が封着材料層に照射された後、封着材料層が軟化変形して、ガラス蓋とパッケージ基体が気密一体化される。そして、レーザー封着では、封着すべき部分のみを局所的に加熱することが可能であり、内部素子を熱劣化させることなく、ガラス蓋とパッケージ基体を気密一体化することができる。 Under these circumstances, laser sealing is drawing attention. In laser sealing, generally, after the sealing material layer is irradiated with laser light having a wavelength in the near infrared region, the sealing material layer is softened and deformed, and the glass lid and the package substrate are airtightly integrated. .. Then, in laser sealing, it is possible to locally heat only the portion to be sealed, and the glass lid and the package substrate can be airtightly integrated without thermally deteriorating the internal element.

特開２０１４−２２４００６号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-224006 特開２０１４−１７７３５６号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-177356

ガラス蓋とパッケージ基体をレーザー封着する場合、ガラス蓋側とパッケージ基体側の双方に封着材料層を形成すると、レーザー封着の際に、封着材料層同士が軟化変形して、気密一体化されるため、気密パッケージの気密信頼性とレーザー封着強度を高めることができる。 When the glass lid and the package substrate are laser-sealed, if the sealing material layers are formed on both the glass lid side and the package substrate side, the sealing material layers are softened and deformed at the time of laser sealing, and are airtightly integrated. Therefore, the airtightness reliability and laser sealing strength of the airtight package can be improved.

しかし、パッケージ基体として、セラミック基体等を用いた場合、ガラス蓋側とパッケージ基体側の双方に封着材料層を形成すると、レーザー封着の際に、封着材料層に熱歪みが生じて、所望の気密信頼性とレーザー封着強度を確保できない場合がある。 However, when a ceramic substrate or the like is used as the package substrate, if the sealing material layer is formed on both the glass lid side and the package substrate side, thermal strain occurs in the sealing material layer during laser sealing. It may not be possible to ensure the desired airtightness reliability and laser sealing strength.

本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、その技術的課題は、パッケージ基体として、セラミック基体等を用いた場合でも、気密信頼性とレーザー封着強度を有効に確保し得る方法を提供することである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and a technical problem thereof is to provide a method capable of effectively ensuring airtightness reliability and laser sealing strength even when a ceramic substrate or the like is used as a package substrate. It is to be.

本発明者は、種々の実験を繰り返した結果、パッケージ基体側の封着材料層の幅をガラス蓋側の封着材料層の幅よりも大きくし、レーザー光の照射径をパッケージ基体側の封着材料層の幅よりも小さくすることにより、上記課題を解決し得ることを見出し、本発明として提案するものである。すなわち、本発明の気密パッケージの製造方法は、ガラス蓋を用意すると共に、ガラス蓋上に第一の封着材料層を形成する工程と、パッケージ基体を用意すると共に、パッケージ基体上に第二の封着材料層を形成する工程と、第一の封着材料層と第二の封着材料層が接触するように、ガラス蓋とパッケージ基体を積層配置する工程と、ガラス蓋側からレーザー光を照射し、第一の封着材料層と第二の封着材料層を軟化変形させることにより、第一の封着材料層と第二の封着材料層を気密封着して、気密パッケージを得る工程と、を備え、第二の封着材料層の平均幅を第一の封着材料層の平均幅よりも大きくすると共に、レーザー光の照射径を第二の封着材料層の平均幅よりも小さくすることを特徴とすることを特徴とする。 As a result of repeating various experiments, the present inventor made the width of the sealing material layer on the package base side larger than the width of the sealing material layer on the glass lid side, and set the irradiation diameter of the laser beam to the sealing on the package base side. We have found that the above problems can be solved by making the width smaller than the width of the coating material layer, and propose it as the present invention. That is, in the method for manufacturing an airtight package of the present invention, a step of preparing a glass lid and forming a first sealing material layer on the glass lid, a package base, and a second on the package base are prepared. The process of forming the sealing material layer, the process of laminating the glass lid and the package substrate so that the first sealing material layer and the second sealing material layer come into contact with each other, and the laser beam from the glass lid side. By irradiating and softening and deforming the first sealing material layer and the second sealing material layer, the first sealing material layer and the second sealing material layer are air-sealed and sealed to form an airtight package. The step of obtaining is provided, the average width of the second sealing material layer is made larger than the average width of the first sealing material layer, and the irradiation diameter of the laser beam is set to the average width of the second sealing material layer. It is characterized in that it is made smaller than.

本発明の気密パッケージの製造方法は、第一の封着材料層と第二の封着材料層が接触するように、ガラス蓋とパッケージ基体を積層配置した後、ガラス蓋側からレーザー光を照射し、第一の封着材料層と第二の封着材料層を軟化変形させることにより、第一の封着材料層と第二の封着材料層を気密封着することを特徴とする。このようにすれば、レーザー封着の際に、封着材料層同士が軟化変形し、気密一体化されるため、レーザー封着強度を高めることができる。 In the method for producing an airtight package of the present invention, the glass lid and the package substrate are laminated and arranged so that the first sealing material layer and the second sealing material layer are in contact with each other, and then laser light is irradiated from the glass lid side. It is characterized in that the first sealing material layer and the second sealing material layer are air-sealed by softening and deforming the first sealing material layer and the second sealing material layer. In this way, at the time of laser sealing, the sealing material layers are softened and deformed and airtightly integrated, so that the laser sealing strength can be increased.

その一方で、第二の封着材料層は、濡れ性を確保し難いパッケージ基体上に形成されるため、短時間で焼結を行った場合、その端縁部が盛り上がった形状になり易い。この傾向は、第二の封着材料層をレーザー照射で形成した場合に顕著になる。第二の封着材料層の端縁部が盛り上がった形状になると、レーザー封着の際に、その盛り上がり部分が軟化流動して、第一の封着材料層の外側に回り込み、ガラス蓋に直接接触して封着される。その結果、第一の封着材料層とガラス蓋の界面と、第二の封着材料層とガラス蓋の界面とで、熱収支が相違するため、ガラス蓋が不当な熱歪みにより破損する虞がある。 On the other hand, since the second sealing material layer is formed on a package substrate whose wettability is difficult to secure, when sintering is performed in a short time, the edge portion thereof tends to have a raised shape. This tendency becomes remarkable when the second sealing material layer is formed by laser irradiation. When the edge portion of the second sealing material layer has a raised shape, the raised portion softens and flows during laser sealing, wraps around the outside of the first sealing material layer, and directly touches the glass lid. Contact and seal. As a result, the heat balance differs between the interface between the first sealing material layer and the glass lid and the interface between the second sealing material layer and the glass lid, so that the glass lid may be damaged due to unreasonable thermal strain. There is.

そこで、本発明の気密パッケージの製造方法は、第二の封着材料層の平均幅を第一の封着材料層の平均幅よりも大きくすると共に、レーザー光の照射径を第二の封着材料層の平均幅よりも小さくすることを特徴とする。このようにすれば、レーザー封着の際に、レーザー光が第二の封着材料層の端縁部に照射されないため、第二の封着材料層の端縁部の盛り上がり部分が軟化流動せず、ガラス蓋と直接封着されない。その結果、ガラス蓋が破損し難くなる。 Therefore, in the method for producing an airtight package of the present invention, the average width of the second sealing material layer is made larger than the average width of the first sealing material layer, and the irradiation diameter of the laser beam is set to the second sealing. It is characterized in that it is smaller than the average width of the material layer. In this way, during laser sealing, the laser beam is not applied to the edge portion of the second sealing material layer, so that the raised portion of the edge portion of the second sealing material layer softens and flows. It is not directly sealed with the glass lid. As a result, the glass lid is less likely to break.

図１は、本発明の気密パッケージの製造方法を説明するための断面概念図である。図１から分かるように、ガラス蓋１上には、第一の封着材料層２が形成されており、パッケージ基体３上には、第二の封着材料層４が形成されており、第二の封着材料層４の端縁部５は盛り上がった形状になっている。そして、第二の封着材料層４の平均幅は、第一の封着材料層２の平均幅よりも大きくなっている。 FIG. 1 is a conceptual cross-sectional view for explaining a method for manufacturing an airtight package of the present invention. As can be seen from FIG. 1, the first sealing material layer 2 is formed on the glass lid 1, and the second sealing material layer 4 is formed on the package substrate 3. The edge portion 5 of the second sealing material layer 4 has a raised shape. The average width of the second sealing material layer 4 is larger than the average width of the first sealing material layer 2.

ガラス蓋１とパッケージ基体３は、第一の封着材料層２と第二の封着材料層４が接触するように積層配置されている。その後、ガラス蓋１側からレーザー光６を照射し、第一の封着材料層２と第二の封着材料層４を軟化変形させて、第一の封着材料層２と第二の封着材料層４を気密封着し、気密パッケージを得る。ここで、レーザー光６の照射径Ｗは、第一の封着材料層２の平均幅よりも大きく、第二の封着材料層４の平均幅よりも小さくなっている。これにより、第二の封着材料層４の端縁部５にはレーザー光６が照射されないため、ガラス蓋１と第二の封着材料層４の端縁部５は直接封着されず、ガラス蓋の破損が防止される。 The glass lid 1 and the package base 3 are laminated so that the first sealing material layer 2 and the second sealing material layer 4 are in contact with each other. After that, the laser beam 6 is irradiated from the glass lid 1 side to soften and deform the first sealing material layer 2 and the second sealing material layer 4, and the first sealing material layer 2 and the second sealing are sealed. The landing material layer 4 is hermetically sealed to obtain an airtight package. Here, the irradiation diameter W of the laser beam 6 is larger than the average width of the first sealing material layer 2 and smaller than the average width of the second sealing material layer 4. As a result, the edge portion 5 of the second sealing material layer 4 is not irradiated with the laser beam 6, so that the glass lid 1 and the edge portion 5 of the second sealing material layer 4 are not directly sealed. Damage to the glass lid is prevented.

また、本発明の気密パッケージの製造方法は、第二の封着材料層の平均幅を、第一の封着材料層の平均幅よりも２００μｍ以上大きくすることが好ましい。 Further, in the method for producing an airtight package of the present invention, it is preferable that the average width of the second sealing material layer is made larger than the average width of the first sealing material layer by 200 μm or more.

また、本発明の気密パッケージの製造方法は、レーザー光の照射径を第一の封着材料層の平均幅よりも大きくすることが好ましい。 Further, in the method for producing an airtight package of the present invention, it is preferable that the irradiation diameter of the laser beam is made larger than the average width of the first sealing material layer.

また、本発明の気密パッケージの製造方法は、第一の封着材料層と第二の封着材料層の合計厚みが１．０〜１０．０μｍであることが好ましい。 Further, in the method for producing an airtight package of the present invention, the total thickness of the first sealing material layer and the second sealing material layer is preferably 1.0 to 10.0 μm.

また、本発明の気密パッケージの製造方法は、基部と基部上に設けられた枠部とを有するパッケージ基体を用い、枠部の頂部に第二の封着材料層を形成することが好ましい。 Further, in the method for manufacturing an airtight package of the present invention, it is preferable to use a package base having a base portion and a frame portion provided on the base portion, and to form a second sealing material layer on the top portion of the frame portion.

また、本発明の気密パッケージの製造方法は、パッケージ基体が、ガラスセラミック、窒化アルミニウム、酸化アルミニウムの何れか、或いはこれらの複合材料であることが好ましい。 Further, in the method for producing an airtight package of the present invention, it is preferable that the package substrate is any one of glass ceramic, aluminum nitride, aluminum oxide, or a composite material thereof.

本発明の気密パッケージは、ガラス蓋とパッケージ基体とを有する気密パッケージにおいて、ガラス蓋上に、第一の封着材料層が形成されており、パッケージ基体が、基部と基部上に設けられた枠部とを有し、パッケージ基体の枠部の頂部上に、第二の封着材料層が形成されており、第二の封着材料層の平均幅が、第一の封着材料層の平均幅よりも大きく、且つ第一の封着材料層と第二の封着材料層が接触配置された状態で気密一体化されていることを特徴とする。 In the airtight package of the present invention, in an airtight package having a glass lid and a package base, a first sealing material layer is formed on the glass lid, and the package base is provided on the base portion and the base portion. A second sealing material layer is formed on the top of the frame portion of the package substrate, and the average width of the second sealing material layer is the average of the first sealing material layer. The width is larger than the width, and the first sealing material layer and the second sealing material layer are airtightly integrated in a contact-arranged state.

また、本発明の気密パッケージは、第二の封着材料層の平均幅が、第一の封着材料層の平均幅よりも２００μｍ以上大きいことが好ましい。 Further, in the airtight package of the present invention, it is preferable that the average width of the second sealing material layer is 200 μm or more larger than the average width of the first sealing material layer.

また、本発明の気密パッケージは、第一の封着材料層と第二の封着材料層の合計厚みが１．０〜１２．０μｍであることが好ましい。 Further, in the airtight package of the present invention, the total thickness of the first sealing material layer and the second sealing material layer is preferably 1.0 to 12.0 μm.

また、本発明の気密パッケージは、第二の封着材料層の波長８０８ｎｍにおける単色光の吸収率が１μｍ厚当たり５〜５０％であることが好ましい。ここで、「波長８０８ｎｍにおける単色光での光吸収率」は、分光光度計で反射率と透過率を測定し、その合計値を１００％から減じた値を指す。 Further, in the airtight package of the present invention, the absorption rate of monochromatic light at a wavelength of 808 nm of the second sealing material layer is preferably 5 to 50% per 1 μm thickness. Here, the "light absorption rate of monochromatic light at a wavelength of 808 nm" refers to a value obtained by measuring the reflectance and the transmittance with a spectrophotometer and subtracting the total value from 100%.

また、本発明の気密パッケージは、パッケージ基体が、ガラスセラミック、窒化アルミニウム、酸化アルミニウムの何れか、或いはこれらの複合材料であることが好ましい。 Further, in the airtight package of the present invention, it is preferable that the package base is any one of glass ceramic, aluminum nitride, aluminum oxide, or a composite material thereof.

本発明の気密パッケージの製造方法を説明するための断面概念図である。It is sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of the airtight package of this invention. 本発明の一実施形態を説明するための断面概念図である。It is sectional drawing conceptual figure for demonstrating one Embodiment of this invention.

本発明の気密パッケージの製造方法は、ガラス蓋を用意すると共に、ガラス蓋上に第一の封着材料層を形成する工程を有する。 The method for producing an airtight package of the present invention includes a step of preparing a glass lid and forming a first sealing material layer on the glass lid.

ガラス蓋として、種々のガラスが使用可能である。例えば、無アルカリガラス、ホウケイ酸ガラス、ソーダ石灰ガラスが使用可能である。 Various glasses can be used as the glass lid. For example, non-alkali glass, borosilicate glass, and soda-lime glass can be used.

ガラス蓋の板厚は０．０１〜２．０ｍｍ、０．１〜１．５ｍｍ、特に０．１５〜１．２ｍｍが好ましい。これにより、気密パッケージの薄型化を図ることができる。 The plate thickness of the glass lid is preferably 0.01 to 2.0 mm, 0.1 to 1.5 mm, and particularly preferably 0.15 to 1.2 mm. As a result, the airtight package can be made thinner.

ガラス蓋の内部素子側の表面に機能膜を形成してもよく、ガラス蓋の外側の表面に機能膜を形成してもよい。特に機能膜として反射防止膜が好ましい。これにより、ガラス蓋の表面で反射する光を低減することができる。 A functional film may be formed on the surface of the glass lid on the inner element side, or a functional film may be formed on the outer surface of the glass lid. In particular, an antireflection film is preferable as the functional film. As a result, the light reflected on the surface of the glass lid can be reduced.

本発明の気密パッケージの製造方法は、パッケージ基体を用意すると共に、パッケージ基体上に第二の封着材料層を形成する工程を有する。 The method for producing an airtight package of the present invention includes a step of preparing a package base and forming a second sealing material layer on the package base.

パッケージ基体として、基部と基部上に設けられた枠部とを有するパッケージ基体を用い、枠部の頂部に第二の封着材料層を形成することが好ましい。このようにすれば、パッケージ基体の枠部で囲まれた空間に紫外ＬＥＤ素子等の発光素子を収容し易くなる。 As the package base, it is preferable to use a package base having a base portion and a frame portion provided on the base portion, and to form a second sealing material layer on the top portion of the frame portion. In this way, it becomes easy to accommodate a light emitting element such as an ultraviolet LED element in the space surrounded by the frame portion of the package substrate.

パッケージ基体の枠部の頂部の幅は、好ましくは１００〜３０００μｍ、２００〜２５００μｍ、特に３００〜２０００μｍである。枠部の頂部の幅が狭過ぎると、枠部の頂部上に第二の封着材料層を形成し難くなる。一方、枠部の頂部の幅が広過ぎると、デバイスとして機能する有効面積が小さくなる。 The width of the top of the frame of the package substrate is preferably 100 to 3000 μm, 200 to 2500 μm, and particularly 300 to 2000 μm. If the width of the top of the frame is too narrow, it becomes difficult to form a second sealing material layer on the top of the frame. On the other hand, if the top of the frame is too wide, the effective area that functions as a device becomes small.

パッケージ基体の枠部の高さ、つまりパッケージ基体から基部の厚みを引いた高さは、好ましくは１００〜３５００μｍ、特に２００〜３０００μｍである。このようにすれば、内部素子を適正に収容しつつ、気密パッケージの薄型化を図り易くなる。 The height of the frame portion of the package substrate, that is, the height obtained by subtracting the thickness of the base portion from the package substrate is preferably 100 to 3500 μm, particularly 200 to 3000 μm. In this way, it becomes easy to reduce the thickness of the airtight package while properly accommodating the internal elements.

パッケージ基体の基部の厚みは０．１〜４．５ｍｍ、特に０．２〜３．５ｍｍが好ましい。これにより、気密パッケージの薄型化を図ることができる。 The thickness of the base of the package substrate is preferably 0.1 to 4.5 mm, particularly preferably 0.2 to 3.5 mm. As a result, the airtight package can be made thinner.

パッケージ基体は、ガラスセラミック、窒化アルミニウム、酸化アルミニウムの何れか、或いはこれらの複合材料（例えば、窒化アルミニウムとガラスセラミックを一体化したもの）であることが好ましい。ガラスセラミックは、第二の封着材料層と反応層を形成し易いため、パッケージ基体と第二の封着材料層の界面で強固な封着強度を確保することができる。更にサーマルビアを容易に形成し得るため、気密パッケージが過度に温度上昇する事態を適正に防止することができる。窒化アルミニウムと酸化アルミニウムは、放熱性が良好であるため、気密パッケージが過度に温度上昇する事態を適正に防止することができる。 The package substrate is preferably any one of glass ceramic, aluminum nitride, and aluminum oxide, or a composite material thereof (for example, one in which aluminum nitride and glass ceramic are integrated). Since the glass-ceramic easily forms a reaction layer with the second sealing material layer, a strong sealing strength can be ensured at the interface between the package substrate and the second sealing material layer. Further, since thermal vias can be easily formed, it is possible to appropriately prevent a situation in which the temperature of the airtight package rises excessively. Since aluminum nitride and aluminum oxide have good heat dissipation, it is possible to appropriately prevent a situation in which the temperature of the airtight package rises excessively.

ガラスセラミック、窒化アルミニウム、酸化アルミニウムは、黒色顔料が分散されている（黒色顔料が分散された状態で焼結されてなる）ことが好ましい。このようにすれば、パッケージ基体が、第二の封着材料層を透過したレーザー光を吸収することができる。その結果、レーザー封着の際にパッケージ基体の第二の封着材料層と接触する箇所が加熱されるため、第二の封着材料層とパッケージ基体の界面で反応層の形成を促進することができる。 The glass ceramic, aluminum nitride, and aluminum oxide preferably have a black pigment dispersed (sintered in a state in which the black pigment is dispersed). In this way, the package substrate can absorb the laser light transmitted through the second sealing material layer. As a result, the portion of the package base that comes into contact with the second sealing material layer is heated during laser sealing, so that the formation of a reaction layer is promoted at the interface between the second sealing material layer and the package base. Can be done.

第二の封着材料層を焼結させるには、局所加熱が好ましく、特にレーザー照射が好ましい。このレーザー照射には、種々のレーザーを使用することができる。特に、近赤外半導体レーザーは、取扱いが容易な点で好ましい。レーザー光の照射径は、焼結状態を均一化するために、乾燥膜の幅よりも大きいことが好ましい。レーザー光を照射する際の外部雰囲気は特に限定されず、大気雰囲気でもよく、窒素雰囲気等の不活性雰囲気でもよい。乾燥膜へのレーザーの走査は、一定の速度で行ってもよいし、任意の領域で速度を変更してもよい。 In order to sinter the second sealing material layer, local heating is preferable, and laser irradiation is particularly preferable. Various lasers can be used for this laser irradiation. In particular, a near-infrared semiconductor laser is preferable because it is easy to handle. The irradiation diameter of the laser beam is preferably larger than the width of the dry film in order to make the sintered state uniform. The external atmosphere when irradiating the laser beam is not particularly limited, and may be an atmospheric atmosphere or an inert atmosphere such as a nitrogen atmosphere. The scanning of the laser on the dry film may be performed at a constant speed, or the speed may be changed in any region.

第二の封着材料層は、枠部との接触位置が枠部の頂部の内側端縁から離間するように形成されると共に、枠部の頂部の外側端縁から離間するように形成することが好ましく、枠部の頂部の内側端縁から５０μｍ以上、６０μｍ以上、７０〜２０００μｍ、特に８０〜１０００μｍ離間した位置に形成されることが更に好ましい。枠部の頂部の内側端縁と第二の封着材料層の離間距離が短過ぎると、レーザー封着の際に、局所加熱で発生した熱が逃げ難くなるため、冷却過程でガラス蓋が破損し易くなる。一方、枠部の頂部の内側端縁と第二の封着材料層の離間距離が長過ぎると、気密パッケージの小型化が困難になる。また枠部の頂部の外側端縁から５０μｍ以上、６０μｍ以上、７０〜２０００μｍ、特に８０〜１０００μｍ離間した位置に形成されていることが好ましい。枠部の頂部の外側端縁と第二の封着材料層の離間距離が短過ぎると、レーザー封着の際に、局所加熱で発生した熱が逃げ難くなるため、冷却過程でガラス蓋が破損し易くなる。一方、枠部の頂部の外側端縁と第二の封着材料層の離間距離が長過ぎると、気密パッケージの小型化が困難になる。 The second sealing material layer is formed so that the contact position with the frame portion is separated from the inner edge of the top of the frame and is separated from the outer edge of the top of the frame. Is preferable, and it is more preferably formed at a position separated from the inner edge of the top of the frame portion by 50 μm or more, 60 μm or more, 70 to 2000 μm, and particularly 80 to 1000 μm. If the distance between the inner edge of the top of the frame and the second sealing material layer is too short, the heat generated by local heating during laser sealing will be difficult to escape, and the glass lid will be damaged during the cooling process. It becomes easier to do. On the other hand, if the distance between the inner edge of the top of the frame and the second sealing material layer is too long, it becomes difficult to miniaturize the airtight package. Further, it is preferably formed at a position separated from the outer edge of the top of the frame portion by 50 μm or more, 60 μm or more, 70 to 2000 μm, and particularly 80 to 1000 μm. If the distance between the outer edge of the top of the frame and the second sealing material layer is too short, the heat generated by local heating during laser sealing will be difficult to escape, and the glass lid will be damaged during the cooling process. It becomes easier to do. On the other hand, if the distance between the outer edge of the top of the frame and the second sealing material layer is too long, it becomes difficult to miniaturize the airtight package.

本発明の気密パッケージの製造方法では、第二の封着材料層の平均幅を第一の封着材料層の平均幅よりも大きくする。そして、第二の封着材料層の平均幅は、第一の封着材料層の平均幅よりも２００μｍ以上、３００μｍ以上、４００μｍ以上、特に５００〜５０００μｍ大きいことが好ましい。このようにすれば、レーザー封着の際に、第二の封着材料層の端縁部が軟化流動し難くなるため、ガラス蓋が破損し難くなる。 In the method for manufacturing an airtight package of the present invention, the average width of the second sealing material layer is made larger than the average width of the first sealing material layer. The average width of the second sealing material layer is preferably 200 μm or more, 300 μm or more, 400 μm or more, and particularly preferably 500 to 5000 μm larger than the average width of the first sealing material layer. In this way, at the time of laser sealing, the edge portion of the second sealing material layer is less likely to soften and flow, so that the glass lid is less likely to be damaged.

第一の封着材料層と第二の封着材料層の合計厚みは、好ましくは１．０〜１２．０μｍ、特に２．０〜１０．０μｍであることが好ましい。第一の封着材料層と第二の封着材料層の合計厚みが小さい程、第一の封着材料層、第二の封着材料層及びガラス蓋の熱膨張係数が不整合である時に、レーザー封着後に封着部分に残留する応力を低減することができる。またレーザー封着精度を高めることもできる。なお、上記のように封着材料層の平均厚みを規制する方法としては、封着材料ペーストを薄く塗布する方法、封着材料層（第一の封着材料層及び／第二の封着材料層）の表面を研磨処理する方法が挙げられる。 The total thickness of the first sealing material layer and the second sealing material layer is preferably 1.0 to 12.0 μm, particularly preferably 2.0 to 10.0 μm. The smaller the total thickness of the first sealing material layer and the second sealing material layer, the more the thermal expansion coefficients of the first sealing material layer, the second sealing material layer and the glass lid are inconsistent. , The stress remaining on the sealed portion after laser sealing can be reduced. It is also possible to improve the laser sealing accuracy. As a method of regulating the average thickness of the sealing material layer as described above, a method of applying a thin sealing material paste and a sealing material layer (first sealing material layer and / second sealing material) are used. A method of polishing the surface of the layer) can be mentioned.

第一の封着材料層と第二の封着材料層は、材料構成が同じである必要はなく、材料構成が異なっていてもよい。 The first sealing material layer and the second sealing material layer do not have to have the same material composition, and may have different material compositions.

封着材料層（第一の封着材料層及び／第二の封着材料層）は、封着材料とビークルを混練した封着材料ペーストを塗布することで形成される。封着材料は、一般的に、ガラス粉末と耐火性フィラー粉末を含む複合材料粉末であり、必要に応じて、着色顔料等のレーザー吸収材が添加される場合がある。そして、封着材料は、レーザー封着の際に、軟化流動して、ガラス蓋とパッケージ基体を気密一体化する材料である。ビークルは、一般的に、樹脂と溶媒の混合物、つまり樹脂が溶解した粘性溶液を指し、封着材料を分散して、封着材料ペーストを均一に塗布するための材料である。また、ビークル中に、必要に応じて、界面活性剤、増粘剤等が添加される場合もある。 The sealing material layer (first sealing material layer and / second sealing material layer) is formed by applying a sealing material paste in which the sealing material and the vehicle are kneaded. The sealing material is generally a composite material powder containing a glass powder and a fire-resistant filler powder, and a laser absorber such as a coloring pigment may be added as needed. The sealing material is a material that softens and flows during laser sealing to airtightly integrate the glass lid and the package substrate. A vehicle generally refers to a mixture of a resin and a solvent, that is, a viscous solution in which the resin is dissolved, and is a material for dispersing the sealing material and uniformly applying the sealing material paste. In addition, a surfactant, a thickener, or the like may be added to the vehicle, if necessary.

封着材料として、種々の材料が使用可能である。その中でも、レーザー封着強度を高める観点から、ビスマス系ガラス粉末と耐火性フィラー粉末を含む複合粉末を用いることが好ましい。複合粉末として、５５〜１００体積％のビスマス系ガラス粉末と０〜４５体積％の耐火性フィラー粉末を含有する複合粉末を用いることが好ましく、６０〜１００体積％のビスマス系ガラス粉末と０〜４０体積％の耐火性フィラー粉末を含有する複合粉末を用いることが更に好ましく、６０〜８５体積％のビスマス系ガラス粉末と１５〜４０体積％の耐火性フィラー粉末を含有する複合粉末を用いることが特に好ましい。耐火性フィラー粉末を添加すれば、封着材料層の熱膨張係数が、ガラス蓋とパッケージ基体の熱膨張係数に整合し易くなる。その結果、レーザー封着後に封着部分に不当な応力が残留する事態を防止し易くなる。一方、耐火性フィラー粉末の含有量が多過ぎると、ビスマス系ガラス粉末の含有量が相対的に少なくなるため、封着材料層の表面平滑性が低下して、レーザー封着精度が低下し易くなる。 Various materials can be used as the sealing material. Among them, from the viewpoint of increasing the laser sealing strength, it is preferable to use a composite powder containing a bismuth-based glass powder and a refractory filler powder. As the composite powder, it is preferable to use a composite powder containing 55 to 100% by volume of bismuth-based glass powder and 0 to 45% by volume of fire-resistant filler powder, and 60 to 100% by volume of bismuth-based glass powder and 0 to 40 by volume. It is more preferable to use a composite powder containing a volume% of fire resistant filler powder, and it is particularly preferable to use a composite powder containing 60 to 85% by volume of bismuth-based glass powder and 15 to 40% by volume of fire resistant filler powder. preferable. By adding the refractory filler powder, the coefficient of thermal expansion of the sealing material layer can be easily matched with the coefficient of thermal expansion of the glass lid and the package substrate. As a result, it becomes easy to prevent a situation in which an unreasonable stress remains in the sealed portion after laser sealing. On the other hand, if the content of the refractory filler powder is too large, the content of the bismuth-based glass powder is relatively small, so that the surface smoothness of the sealing material layer is lowered and the laser sealing accuracy is likely to be lowered. Become.

封着材料の軟化点は、好ましくは５１０℃以下、４８０℃以下、特に４５０℃以下である。封着材料の軟化点が高過ぎると、封着材料層の表面平滑性を高め難くなる。封着材料の軟化点の下限は特に設定されないが、ガラス粉末の熱的安定性を考慮すると、封着材料の軟化点は３５０℃以上が好ましい。ここで、「軟化点」は、マクロ型ＤＴＡ装置で測定した際の第四変曲点に相当する。 The softening point of the sealing material is preferably 510 ° C. or lower, 480 ° C. or lower, and particularly 450 ° C. or lower. If the softening point of the sealing material is too high, it becomes difficult to improve the surface smoothness of the sealing material layer. Although the lower limit of the softening point of the sealing material is not particularly set, the softening point of the sealing material is preferably 350 ° C. or higher in consideration of the thermal stability of the glass powder. Here, the "softening point" corresponds to the fourth inflection point measured by the macro-type DTA device.

ビスマス系ガラスは、ガラス組成として、モル％で、Ｂｉ２Ｏ３ ２８〜６０％、Ｂ２Ｏ３ １５〜３７％、ＺｎＯ ０〜３０％、ＣｕＯ＋ＭｎＯ（ＣｕＯとＭｎＯの合量） １〜４０％を含有することが好ましい。各成分の含有範囲を上記のように限定した理由を以下に説明する。なお、ガラス組成範囲の説明において、％表示はモル％を指す。 Bismuth-based glass has a glass composition of Bi 2 O 3 28 to 60%, B 2 O 3 15 to 37%, ZnO 0 to 30%, CuO + MnO (total amount of CuO and MnO) 1 to 40%. Is preferably contained. The reason for limiting the content range of each component as described above will be described below. In the description of the glass composition range, the% indication indicates mol%.

Ｂｉ２Ｏ３は、軟化点を低下させるための主要成分である。Ｂｉ２Ｏ３の含有量は、好ましくは２８〜６０％、３３〜５５％、特に３５〜４５％である。Ｂｉ２Ｏ３の含有量が少な過ぎると、軟化点が高くなり過ぎて、軟化流動性が低下し易くなる。一方、Ｂｉ２Ｏ３の含有量が多過ぎると、レーザー封着の際にガラスが失透し易くなり、この失透に起因して、軟化流動性が低下し易くなる。 Bi 2 O 3 is a major component for lowering the softening point. The content of Bi 2 O 3 is preferably 28 to 60%, 33 to 55%, and particularly 35 to 45%. If the content of Bi 2 O 3 is too small, the softening point becomes too high and the softening fluidity tends to decrease. On the other hand, if the content of Bi 2 O 3 is too large, the glass tends to be devitrified during laser sealing, and due to this devitrification, the softening fluidity tends to decrease.

Ｂ２Ｏ３は、ガラス形成成分として必須の成分である。Ｂ２Ｏ３の含有量は、好ましくは１５〜３７％、１９〜３３％、特に２２〜３０％である。Ｂ２Ｏ３の含有量が少な過ぎると、ガラスネットワークが形成され難くなるため、レーザー封着の際にガラスが失透し易くなる。一方、Ｂ２Ｏ３の含有量が多過ぎると、ガラスの粘性が高くなり、軟化流動性が低下し易くなる。 B 2 O 3 is an essential component as a glass forming component. The content of B 2 O 3 is preferably 15 to 37%, 19 to 33%, and particularly 22 to 30%. If the content of B 2 O 3 is too small, it becomes difficult to form a glass network, so that the glass tends to be devitrified during laser sealing. On the other hand, if the content of B 2 O 3 is too large, the viscosity of the glass becomes high and the softening fluidity tends to decrease.

ＺｎＯは、耐失透性を高める成分である。ＺｎＯの含有量は、好ましくは０〜３０％、３〜２５％、５〜２２％、特に５〜２０％である。ＺｎＯの含有量が多過ぎると、ガラス組成の成分バランスが崩れて、かえって耐失透性が低下し易くなる。 ZnO is a component that enhances devitrification resistance. The ZnO content is preferably 0 to 30%, 3 to 25%, 5 to 22%, and particularly 5 to 20%. If the content of ZnO is too large, the component balance of the glass composition is lost, and the devitrification resistance tends to decrease.

ＣｕＯとＭｎＯは、レーザー吸収能を大幅に高める成分である。ＣｕＯとＭｎＯの合量は、好ましくは１〜４０％、３〜３５％、１０〜３０％、特に１５〜３０％である。ＣｕＯとＭｎＯの合量が少な過ぎると、レーザー吸収能が低下し易くなる。一方、ＣｕＯとＭｎＯの合量が多過ぎると、軟化点が高くなり過ぎて、レーザー光を照射しても、ガラスが軟化流動し難くなる。またガラスが熱的に不安定になり、レーザー封着時にガラスが失透し易くなる。なお、ＣｕＯの含有量は、好ましくは１〜３０％、特に１０〜２５％である。ＭｎＯの含有量は、好ましくは０〜２５％、１〜２５％、特に３〜１５％である。 CuO and MnO are components that greatly enhance the laser absorption capacity. The total amount of CuO and MnO is preferably 1 to 40%, 3 to 35%, 10 to 30%, and particularly 15 to 30%. If the total amount of CuO and MnO is too small, the laser absorption capacity tends to decrease. On the other hand, if the total amount of CuO and MnO is too large, the softening point becomes too high, and even if the glass is irradiated with laser light, it becomes difficult for the glass to soften and flow. In addition, the glass becomes thermally unstable, and the glass tends to be devitrified when the laser is sealed. The CuO content is preferably 1 to 30%, particularly 10 to 25%. The content of MnO is preferably 0 to 25%, 1 to 25%, and particularly 3 to 15%.

上記成分以外にも、例えば、以下の成分を添加してもよい。 In addition to the above components, for example, the following components may be added.

ＳｉＯ２は、耐水性を高める成分である。ＳｉＯ２の含有量は、好ましくは０〜５％、０〜３％、０〜２％、特に０〜１％である。ＳｉＯ２の含有量が多過ぎると、軟化点が不当に上昇する虞がある。またレーザー封着の際にガラスが失透し易くなる。 SiO 2 is a component that enhances water resistance. The content of SiO 2 is preferably 0 to 5%, 0 to 3%, 0 to 2%, and particularly 0 to 1%. If the content of SiO 2 is too large, the softening point may rise unreasonably. In addition, the glass tends to be devitrified during laser sealing.

Ａｌ２Ｏ３は、耐水性を高める成分である。Ａｌ２Ｏ３の含有量は０〜１０％、０．１〜５％、特に０．５〜３％が好ましい。Ａｌ２Ｏ３の含有量が多過ぎると、軟化点が不当に上昇する虞がある。 Al 2 O 3 is a component that enhances water resistance. The content of Al 2 O 3 is preferably 0 to 10%, 0.1 to 5%, and particularly preferably 0.5 to 3%. If the content of Al 2 O 3 is too large, the softening point may rise unreasonably.

Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏは、耐失透性を低下させる成分である。よって、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏの含有量は、それぞれ０〜５％、０〜３％、特に０〜１％未満が好ましい。 Li 2 O, Na 2 O and K 2 O are components that reduce devitrification resistance. Therefore, the contents of Li 2 O, Na 2 O and K 2 O are preferably 0 to 5% and 0 to 3%, respectively, and particularly preferably less than 0 to 1%.

ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ及びＢａＯは、耐失透性を高める成分であるが、軟化点を上昇させる成分である。よって、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ及びＢａＯの含有量は、それぞれ０〜２０％、０〜１０％、特に０〜５％が好ましい。 MgO, CaO, SrO and BaO are components that increase the devitrification resistance, but are components that increase the softening point. Therefore, the contents of MgO, CaO, SrO and BaO are preferably 0 to 20% and 0 to 10%, respectively, particularly preferably 0 to 5%.

Ｆｅ２Ｏ３は、耐失透性とレーザー吸収能を高める成分である。Ｆｅ２Ｏ３の含有量は、好ましくは０〜１０％、０．１〜５％、特に０．４〜２％である。Ｆｅ２Ｏ３の含有量が多過ぎると、ガラス組成の成分バランスが崩れて、かえって耐失透性が低下し易くなる。 Fe 2 O 3 is a component that enhances devitrification resistance and laser absorption capacity. The content of Fe 2 O 3 is preferably 0 to 10%, 0.1 to 5%, and particularly 0.4 to 2%. If the content of Fe 2 O 3 is too large, the component balance of the glass composition is lost, and the devitrification resistance tends to decrease.

Ｓｂ２Ｏ３は、耐失透性を高める成分である。Ｓｂ２Ｏ３の含有量は、好ましくは０〜５％、特に０〜２％である。Ｓｂ２Ｏ３の含有量が多過ぎると、ガラス組成の成分バランスが崩れて、かえって耐失透性が低下し易くなる。 Sb 2 O 3 is a component that enhances devitrification resistance. The content of Sb 2 O 3 is preferably 0 to 5%, particularly 0 to 2%. If the content of Sb 2 O 3 is too large, the component balance of the glass composition is lost, and the devitrification resistance tends to decrease.

ガラス粉末の平均粒径Ｄ５０は、好ましくは１５μｍ未満、０．５〜１０μｍ、特に１〜５μｍである。ガラス粉末の平均粒径Ｄ５０が小さい程、ガラス粉末の軟化点が低下する。ここで、「平均粒径Ｄ５０」は、レーザー回折法により体積基準で測定した値を指す。 The average particle diameter D 50 of the glass powder is preferably less than 15 [mu] m, 0.5 to 10 [mu] m, particularly 1 to 5 [mu] m. As the average particle diameter D 50 of the glass powder is small, the softening point of the glass powder is lowered. Here, "average particle size D 50 " refers to a value measured on a volume basis by a laser diffraction method.

耐火性フィラー粉末として、コーディエライト、ジルコン、酸化錫、酸化ニオブ、リン酸ジルコニウム系セラミック、ウイレマイト、β−ユークリプタイト、β−石英固溶体から選ばれる一種又は二種以上が好ましく、特にβ−ユークリプタイト又はコーディエライトが好ましい。これらの耐火性フィラー粉末は、熱膨張係数が低いことに加えて、機械的強度が高く、しかもビスマス系ガラスとの適合性が良好である。 As the fire-resistant filler powder, one or more selected from cordierite, zircon, tin oxide, niobium oxide, zirconium phosphate ceramic, willemite, β-eucryptite, and β-quartz solid solution are preferable, and β-is particularly preferable. Eucryptite or cordierite is preferred. In addition to having a low coefficient of thermal expansion, these refractory filler powders have high mechanical strength and good compatibility with bismuth-based glass.

耐火性フィラー粉末の平均粒径Ｄ５０は、好ましくは２μｍ未満、特に０．１μｍ以上、且つ１．５μｍ未満である。耐火性フィラー粉末の平均粒径Ｄ５０が大き過ぎると、封着材料層の表面平滑性が低下し易くなると共に、封着材料層の平均厚みが大きくなり易く、結果として、レーザー封着精度が低下し易くなる。 The average particle size D 50 of the refractory filler powder is preferably less than 2 μm, particularly 0.1 μm or more and less than 1.5 μm. If the average particle size D 50 of the refractory filler powder is too large, the surface smoothness of the sealing material layer tends to decrease, and the average thickness of the sealing material layer tends to increase, resulting in a laser sealing accuracy. It tends to decrease.

耐火性フィラー粉末の９９％粒径Ｄ９９は、好ましくは５μｍ未満、４μｍ以下、特に０．３μｍ以上、且つ３μｍ以下である。耐火性フィラー粉末の９９％粒径Ｄ９９が大き過ぎると、封着材料層の表面平滑性が低下し易くなると共に、封着材料層の平均厚みが大きくなり易く、結果として、レーザー封着精度が低下し易くなる。ここで、「９９％粒径Ｄ９９」は、レーザー回折法により体積基準で測定した値を指す。 The 99% particle size D 99 of the refractory filler powder is preferably less than 5 μm, 4 μm or less, particularly 0.3 μm or more, and 3 μm or less. If the 99% particle size D 99 of the refractory filler powder is too large, the surface smoothness of the sealing material layer tends to decrease and the average thickness of the sealing material layer tends to increase, resulting in laser sealing accuracy. Is likely to decrease. Here, "99% particle size D 99 " refers to a value measured on a volume basis by a laser diffraction method.

封着材料は、光吸収特性を高めるために、更にレーザー吸収材を含んでもよいが、レーザー吸収材は、ビスマス系ガラスの失透を助長する作用を有する。よって、封着材料層中のレーザー吸収材の含有量は、好ましくは１０体積％以下、５体積％以下、１体積％以下、０．５体積％以下、特に実質的に含有しないことが好ましい。ビスマス系ガラスの耐失透性が良好である場合は、レーザー吸収能を高めるために、レーザー吸収材を１体積％以上、特に３体積％以上導入してもよい。なお、レーザー吸収材として、Ｃｕ系酸化物、Ｆｅ系酸化物、Ｃｒ系酸化物、Ｍｎ系酸化物及びこれらのスピネル型複合酸化物等が使用可能である。 The sealing material may further contain a laser absorber in order to enhance the light absorption characteristics, but the laser absorber has an action of promoting devitrification of the bismuth-based glass. Therefore, the content of the laser absorber in the sealing material layer is preferably 10% by volume or less, 5% by volume or less, 1% by volume or less, 0.5% by volume or less, and particularly preferably substantially not contained. When the bismuth-based glass has good devitrification resistance, a laser absorber may be introduced in an amount of 1% by volume or more, particularly 3% by volume or more, in order to enhance the laser absorption capacity. As the laser absorber, Cu-based oxides, Fe-based oxides, Cr-based oxides, Mn-based oxides, spinel-type composite oxides thereof, and the like can be used.

封着材料の熱膨張係数は、好ましくは５５×１０−７〜１１０×１０−７／℃、６０×１０−７〜１０５×１０−７／℃、特に６５×１０−７〜１００×１０−７／℃である。このようにすれば、封着材料の熱膨張係数がガラス蓋やパッケージ基体の熱膨張係数に整合して、封着部分に残留する応力が小さくなる。なお、「熱膨張係数」は、３０〜３００℃の温度範囲において、ＴＭＡ（押棒式熱膨張係数測定）装置で測定した値である。 The coefficient of thermal expansion of the sealing material is preferably 55 × 10-7 to 110 × 10-7 / ° C, 60 × 10-7 to 105 × 10-7 / ° C, especially 65 × 10-7 to 100 × 10 −. 7 / ° C. In this way, the coefficient of thermal expansion of the sealing material matches the coefficient of thermal expansion of the glass lid or the package substrate, and the stress remaining in the sealing portion becomes small. The "coefficient of thermal expansion" is a value measured by a TMA (coefficient of thermal expansion) device in a temperature range of 30 to 300 ° C.

封着材料ペーストは、通常、三本ローラー等により、封着材料とビークルを混練することにより作製される。ビークルは、上記の通り、通常、樹脂と溶剤を含む。樹脂は、ペーストの粘性を調整する目的で添加される。但し、高分子量の樹脂は、レーザー光の照射の際に、大きな分解熱が生じるため、乾燥膜の焼結が困難になる。 The sealing material paste is usually prepared by kneading the sealing material and the vehicle with a three-roller or the like. The vehicle usually contains a resin and a solvent as described above. The resin is added for the purpose of adjusting the viscosity of the paste. However, the high molecular weight resin generates a large amount of heat of decomposition when irradiated with laser light, which makes it difficult to sinter the dry film.

封着材料ペースト中の樹脂量が多過ぎると、レーザー光の照射により乾燥膜を焼結させる場合に、樹脂の分解熱のエネルギーロスが大きくなるため、低出力のレーザー光を使用できなくなる。結果として、内部素子が熱劣化する虞がある。更にレーザー光の照射により乾燥膜を焼結させる場合に、封着材料層中に樹脂が残存し、これによりレーザー封着の際に、封着材料層中で樹脂の再分解が生じて、封着材料層の流動不良や発泡等の不具合が発生する虞がある。よって、封着材料ペーストには、樹脂を実質的に含まないビークル（樹脂量が０．１質量％未満であるビークル）を用いることが最も好ましいが、ビークルに樹脂を少量添加する場合、樹脂として、アクリル酸エステル（アクリル樹脂）、エチルセルロース、ポリエチレングリコール誘導体、ニトロセルロース、ポリメチルスチレン、ポリエチレンカーボネート、ポリプロピレンカーボネート、メタクリル酸エステル等が使用可能である。ビークルに用いる溶剤として、Ｎ、Ｎ’−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、α−ターピネオール、高級アルコール、γ−ブチルラクトン（γ−ＢＬ）、テトラリン、テルペン、ブチルカルビトールアセテート、酢酸エチル、酢酸イソアミル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ベンジルアルコール、トルエン、３−メトキシ−３−メチルブタノール、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレンカーボネート、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、Ｎ−メチル−２−ピロリドン等が使用可能である。 If the amount of resin in the sealing material paste is too large, the energy loss of the heat of decomposition of the resin becomes large when the dry film is sintered by irradiation with laser light, so that low-power laser light cannot be used. As a result, the internal element may be thermally deteriorated. Further, when the dry membrane is sintered by irradiation with laser light, the resin remains in the sealing material layer, which causes re-decomposition of the resin in the sealing material layer at the time of laser sealing, resulting in sealing. There is a risk that problems such as poor flow of the landing material layer and foaming may occur. Therefore, it is most preferable to use a vehicle containing substantially no resin (a vehicle having a resin amount of less than 0.1% by mass) as the sealing material paste, but when a small amount of resin is added to the vehicle, the resin is used. , Acrylic acid ester (acrylic resin), ethyl cellulose, polyethylene glycol derivative, nitrocellulose, polymethylstyrene, polyethylene carbonate, polypropylene carbonate, methacrylic acid ester and the like can be used. Solvents used in vehicles include N, N'-dimethylformamide (DMF), α-terpineol, higher alcohols, γ-butyl lactone (γ-BL), tetralin, terpene, butyl carbitol acetate, ethyl acetate, isoamyl acetate, diethylene glycol. Monoethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether acetate, benzyl alcohol, toluene, 3-methoxy-3-methylbutanol, triethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol dimethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monobutyl ether, tripropylene glycol Monomethyl ether, tripropylene glycol monobutyl ether, propylene carbonate, dimethyl sulfoxide (DMSO), N-methyl-2-pyrrolidone and the like can be used.

封着材料ペーストの塗布は、ディスペンサーやスクリーン印刷機等の塗布機を用いることが好ましい。このようにすれば、塗布膜や乾燥膜の寸法精度を高めることができる。塗布膜の乾燥は、封着材料ペースト中の溶媒が揮発する下限温度より高く、内部素子の耐熱温度より低い温度が好ましい。 It is preferable to use a coating machine such as a dispenser or a screen printing machine for applying the sealing material paste. In this way, the dimensional accuracy of the coating film and the dry film can be improved. The coating film is preferably dried at a temperature higher than the lower limit temperature at which the solvent in the sealing material paste volatilizes and lower than the heat resistant temperature of the internal element.

本発明の気密パッケージの製造方法は、第一の封着材料層と第二の封着材料層が接触するように、パッケージ基体とガラス蓋を積層配置する工程と、ガラス蓋側からレーザー光を照射し、第一の封着材料層と第二の封着材料層を軟化変形させることにより、第一の封着材料層と第二の封着材料層を気密封着して、気密パッケージを得る工程と、を備える。本発明の気密パッケージの製造方法では、第一の封着材料層と第二の封着材料層の中心線同士が重なるように、パッケージ基体とガラス蓋を積層配置することが好ましい。このようにすれば、レーザー封着精度とレーザー封着強度を同時に高めることができる。 The method for manufacturing an airtight package of the present invention includes a step of laminating a package base and a glass lid so that the first sealing material layer and the second sealing material layer come into contact with each other, and a laser beam from the glass lid side. By irradiating and softening and deforming the first sealing material layer and the second sealing material layer, the first sealing material layer and the second sealing material layer are air-sealed and sealed to form an airtight package. The process of obtaining is provided. In the method for producing an airtight package of the present invention, it is preferable that the package substrate and the glass lid are laminated so that the center lines of the first sealing material layer and the second sealing material layer overlap each other. In this way, the laser sealing accuracy and the laser sealing strength can be improved at the same time.

本発明の気密パッケージの製造方法は、レーザー光の照射径を第二の封着材料層の平均幅よりも小さくすることを特徴とする。このようにすれば、レーザー封着の際に、レーザー光が第二の封着材料層の端縁部に照射されないため、第二の封着材料層の端縁部の盛り上がり部分が軟化流動せず、ガラス蓋と直接封着されない。その結果、ガラス蓋が破損し難くなる。 The method for producing an airtight package of the present invention is characterized in that the irradiation diameter of the laser beam is made smaller than the average width of the second sealing material layer. In this way, during laser sealing, the laser beam is not applied to the edge portion of the second sealing material layer, so that the raised portion of the edge portion of the second sealing material layer softens and flows. It is not directly sealed with the glass lid. As a result, the glass lid is less likely to break.

本発明の気密パッケージの製造方法は、レーザー光の照射径を第一の封着材料層の平均幅よりも大きくすることが好ましい。これにより、第一の封着材料層全体にレーザー光が照射されるため、気密信頼性とレーザー封着強度を高めることができる。 In the method for producing an airtight package of the present invention, it is preferable that the irradiation diameter of the laser beam is larger than the average width of the first sealing material layer. As a result, the entire first sealing material layer is irradiated with the laser beam, so that the airtightness reliability and the laser sealing strength can be improved.

レーザー封着を行う雰囲気は特に限定されず、大気雰囲気でもよく、窒素雰囲気等の不活性雰囲気でもよい。 The atmosphere in which the laser is sealed is not particularly limited, and may be an atmospheric atmosphere or an inert atmosphere such as a nitrogen atmosphere.

ガラス蓋を押圧した状態でレーザー封着を行うことが好ましい。これにより、レーザー封着時に封着材料層（第一の封着材料層及び／又は第二の封着材料層）の軟化流動性を高めることができる。 It is preferable to perform laser sealing while pressing the glass lid. Thereby, the softening fluidity of the sealing material layer (first sealing material layer and / or second sealing material layer) can be enhanced at the time of laser sealing.

本発明の気密パッケージは、ガラス蓋とパッケージ基体とを有する気密パッケージにおいて、ガラス蓋上に、第一の封着材料層が形成されており、パッケージ基体が、基部と基部上に設けられた枠部とを有し、パッケージ基体の枠部の頂部上に、第二の封着材料層が形成されており、第二の封着材料層の平均幅が、第一の封着材料層の平均幅よりも大きく、且つ第一の封着材料層と第二の封着材料層が接触配置された状態で気密一体化されていることを特徴とする。本発明の気密パッケージの技術的特徴は、本発明の気密パッケージの製造方法の説明欄に殆ど記載済みであり、その重複部分については、詳細な説明を省略する。 In the airtight package of the present invention, in an airtight package having a glass lid and a package base, a first sealing material layer is formed on the glass lid, and the package base is provided on the base portion and the base portion. A second sealing material layer is formed on the top of the frame portion of the package substrate, and the average width of the second sealing material layer is the average of the first sealing material layer. The width is larger than the width, and the first sealing material layer and the second sealing material layer are airtightly integrated in a contact-arranged state. Most of the technical features of the airtight package of the present invention have already been described in the explanation column of the method for manufacturing the airtight package of the present invention, and detailed description thereof will be omitted.

第二の封着材料層の波長８０８ｎｍにおける単色光の吸収率（厚み方向）は、好ましくは２０〜９０％、特に３０〜６０％である。また、第二の封着材料層の波長８０８ｎｍにおける単色光の吸収率は、好ましくは１μｍ厚当たり５〜５０％、特に７〜３０％であることが好ましい。波長８０８ｎｍの単色光の吸収率が低過ぎると、第二の封着材料層が軟化変形し難くなり、レーザー出力を過度に高める必要がある。結果として、内部素子が熱劣化する虞が生じる。また、波長８０８ｎｍの単色光の吸収率が高過ぎると、レーザー封着の際に、パッケージ基体と第二の封着材料層の界面に十分な熱を与えらないため、第二の封着材料層の軟化流動性が不十分になる虞がある。 The absorption rate (thickness direction) of monochromatic light at a wavelength of 808 nm of the second sealing material layer is preferably 20 to 90%, particularly 30 to 60%. The absorption rate of monochromatic light at a wavelength of 808 nm of the second sealing material layer is preferably 5 to 50%, particularly preferably 7 to 30% per 1 μm thickness. If the absorption rate of monochromatic light having a wavelength of 808 nm is too low, the second sealing material layer becomes difficult to soften and deform, and it is necessary to excessively increase the laser output. As a result, the internal element may be thermally deteriorated. Further, if the absorption rate of monochromatic light having a wavelength of 808 nm is too high, sufficient heat is not given to the interface between the package substrate and the second sealing material layer at the time of laser sealing, so that the second sealing material is used. The softening fluidity of the layer may be insufficient.

以下、図面を参照しながら、本発明を説明する。図２は、本発明の一実施形態を説明するための断面概念図である。気密パッケージ１０は、ガラス蓋１１とパッケージ基体１２を備えている。パッケージ基体１２は基部１３を有し、更に基部１３の外周端縁上に枠部１４を有している。また、パッケージ基体１２の枠部１４内に内部素子１５が収容されている。 Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a conceptual cross-sectional view for explaining an embodiment of the present invention. The airtight package 10 includes a glass lid 11 and a package base 12. The package base 12 has a base portion 13 and further has a frame portion 14 on the outer peripheral edge of the base portion 13. Further, the internal element 15 is housed in the frame portion 14 of the package base 12.

ガラス蓋１１の表面には、額縁状の第一の封着材料層１６が形成されている。第一の封着材料層１６は、電気炉焼成により封着材料を焼結させたものであり、その封着材料は、ガラス組成中に遷移金属酸化物を含むビスマス系ガラスと耐火性フィラー粉末とを含有している。そして、第一の封着材料層１６の平均幅は、第二の封着材料層１７の平均幅よりも２００μｍ以上小さくなっている。 A frame-shaped first sealing material layer 16 is formed on the surface of the glass lid 11. The first sealing material layer 16 is obtained by sintering the sealing material by firing in an electric furnace, and the sealing material is bismuth-based glass containing a transition metal oxide in the glass composition and a refractory filler powder. And is contained. The average width of the first sealing material layer 16 is 200 μm or more smaller than the average width of the second sealing material layer 17.

パッケージ基体１２の枠部１４の頂部１８には、第二の封着材料層１７が形成されている。その頂部１８の表面は、予め研磨処理されており、その表面粗さＲａが０．５μｍ以下になっている。そして、第二の封着材料層１７の幅は、枠部１４の幅よりも若干小さくなっている。更に、第二の封着材料層１７は、封着材料ペーストを塗布、乾燥し、乾燥膜を作製した上で、その乾燥膜にレーザー光を照射して、焼結させたものである。その封着材料ペーストは、封着材料とビークルを三本ローラー等で混練することにより作製されている。その封着材料は、ガラス組成中に遷移金属酸化物を含むビスマス系ガラスと耐火性フィラー粉末とを含有している。なお、パッケージ基体１２内には、内部素子１５と外部を電気的に接続する電気配線（図示されていない）が形成されている。 A second sealing material layer 17 is formed on the top 18 of the frame portion 14 of the package base 12. The surface of the top 18 is pre-polished, and its surface roughness Ra is 0.5 μm or less. The width of the second sealing material layer 17 is slightly smaller than the width of the frame portion 14. Further, the second sealing material layer 17 is obtained by applying a sealing material paste, drying it to prepare a dried film, and then irradiating the dried film with laser light to sinter it. The sealing material paste is produced by kneading the sealing material and the vehicle with a three-roller or the like. The sealing material contains bismuth-based glass containing a transition metal oxide in the glass composition and a refractory filler powder. An electric wiring (not shown) for electrically connecting the internal element 15 and the outside is formed in the package base 12.

また、ガラス蓋１１が上方になり、且つ第一の封着材料層１６と第二の封着材料層１７の幅方向の中心線同士が接触するように、ガラス蓋１１とパッケージ基体１２が積層配置されている。その後、レーザー照射装置１９から出射したレーザー光２０が、ガラス蓋１１側から第一の封着材料層１６と第二の封着材料層１７に沿って照射される。このレーザー光２０の照射径は、第一の封着材料層１６の平均幅よりも大きく、第二の封着材料層１７の平均幅よりも小さい。これにより、第一の封着材料層１６と第二の封着材料層１７が軟化流動し、気密封着された後、ガラス蓋１１とパッケージ基体１２が気密一体化されて、気密パッケージ１０の気密構造が形成される。 Further, the glass lid 11 and the package base 12 are laminated so that the glass lid 11 is on the upper side and the center lines of the first sealing material layer 16 and the second sealing material layer 17 in the width direction are in contact with each other. Have been placed. After that, the laser light 20 emitted from the laser irradiation device 19 is irradiated from the glass lid 11 side along the first sealing material layer 16 and the second sealing material layer 17. The irradiation diameter of the laser beam 20 is larger than the average width of the first sealing material layer 16 and smaller than the average width of the second sealing material layer 17. As a result, the first sealing material layer 16 and the second sealing material layer 17 are softened and fluidized, and after being airtightly sealed, the glass lid 11 and the package base 12 are airtightly integrated to form the airtight package 10. An airtight structure is formed.

以下、本発明を実施例に基づいて説明する。なお、以下の実施例は単なる例示である。本発明は、以下の実施例に何ら限定されない。 Hereinafter, the present invention will be described based on examples. The following examples are merely examples. The present invention is not limited to the following examples.

表１は、本発明の実施例（試料Ｎｏ．１〜５）と比較例（試料Ｎｏ．６〜８）を示している。 Table 1 shows Examples (Samples Nos. 1 to 5) and Comparative Examples (Samples Nos. 6 to 8) of the present invention.

Figure 0006944642
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まず所望のガラス組成になるように、各種酸化物、炭酸塩等の原料を調合したガラスバッチを準備し、これを白金坩堝に入れて１２００℃で２時間溶融した。次に、それぞれ得られた溶融ガラスを水冷ローラーにより薄片状に成形した。最後に、薄片状のビスマス系ガラスをボールミルにて粉砕後、空気分級してビスマス系ガラス粉末を得た。なお、ガラス蓋側の封着材料層に係るビスマス系ガラス粉末は、ガラス組成として、モル％で、Ｂｉ２Ｏ３ ３９％、Ｂ２Ｏ３ ２３％、ＺｎＯ １４％、Ａｌ２Ｏ３ ３％、ＣｕＯ ２０％、Ｆｅ２Ｏ３ １％を含有し、またパッケージ基体側の封着材料層に係るビスマス系ガラス粉末は、ガラス組成として、モル％で、Ｂｉ２Ｏ３ ４５％、Ｂ２Ｏ３ ２７％、ＺｎＯ １９％、Ａｌ２Ｏ３ ４％、ＣｕＯ ４％、Ｆｅ２Ｏ３ １％を含有する。 First, a glass batch containing raw materials such as various oxides and carbonates was prepared so as to have a desired glass composition, and this was placed in a platinum crucible and melted at 1200 ° C. for 2 hours. Next, each of the obtained molten glass was formed into flakes by a water-cooled roller. Finally, flaky bismuth-based glass was pulverized with a ball mill and then air-classified to obtain bismuth-based glass powder. Incidentally, bismuth glass powder according to the sealing material layer of the glass lid side, as a glass composition, in mol%, Bi 2 O 3 39% , B 2 O 3 23%, 14% ZnO, Al 2 O 3 3% , 20% CuO, containing Fe 2 O 3 1%, also bismuth glass powder according to the sealing material layer of the package substrate side, as a glass composition, in mol%, Bi 2 O 3 45% , B 2 O 3 27%, 19% ZnO, Al 2 O 3 4%, CuO 4%, containing Fe 2 O 3 1%.

次に、得られたビスマス系ガラス粉末を７０．０体積％、耐火性フィラー粉末を３０．０体積％の割合で混合して、封着材料（複合粉末）を作製した。ここで、ビスマス系ガラス粉末の平均粒径Ｄ５０を１．０μｍ、９９％粒径Ｄ９９を２．５μｍとし、耐火性フィラー粉末の平均粒径Ｄ５０を１．０μｍ、９９％粒径Ｄ９９を２．５μｍとした。なお、耐火性フィラー粉末はβ−ユークリプタイトである。 Next, the obtained bismuth-based glass powder was mixed at a ratio of 70.0% by volume and the fire-resistant filler powder at a ratio of 30.0% by volume to prepare a sealing material (composite powder). Here, the average particle size D 50 of the bismuth-based glass powder is 1.0 μm, the 99% particle size D 99 is 2.5 μm, and the average particle size D 50 of the fire-resistant filler powder is 1.0 μm, 99% particle size D. 99 was set to 2.5 μm. The refractory filler powder is β-eucryptite.

得られた封着材料につき、熱膨張係数を測定したところ、その熱膨張係数は、それぞれ７１×１０−７／℃であった。なお、熱膨張係数は、押棒式ＴＭＡ装置で測定したものであり、その測定温度範囲は３０〜３００℃である。 When the coefficient of thermal expansion of the obtained sealing material was measured, the coefficient of thermal expansion was 71 × 10 -7 / ° C., respectively. The coefficient of thermal expansion is measured by a push rod type TMA device, and the measurement temperature range is 30 to 300 ° C.

次に、外形２９．８ｍｍ×２９．８ｍｍ、厚み０．３ｍｍのホウケイ酸ガラス（日本電気硝子株式会社製ＢＤＡ）の一方の表面に、表中の平均幅を有し、且つパッケージ基体側の封着材料層と中心線が重なるようなパターンになるように、封着材料ペーストを塗布し、大気雰囲気において１００℃で１０分間乾燥した後、電気炉により５２０℃で１０分間焼成し、平均厚さが５．０μｍとなる封着材料層（第一の封着材料層）を形成した。また、アルミナ製のパッケージ基体（外形３０ｍｍ×３０ｍｍ、基部厚み０．７ｍｍ、枠部の高さ３ｍｍ、枠部幅２ｍｍ）を用意し、その枠部の頂部の中心線に沿って、表中の平均幅を有し、焼結後の平均厚さが５．０μｍとなるように封着材料層（第二の封着材料層）を形成した。 Next, one surface of borosilicate glass (BDA manufactured by Nippon Electric Glass Co., Ltd.) having an outer diameter of 29.8 mm × 29.8 mm and a thickness of 0.3 mm has an average width in the table and is sealed on the package substrate side. The sealing material paste is applied so that the coating material layer and the center line overlap, dried in an air atmosphere at 100 ° C. for 10 minutes, and then fired in an electric furnace at 520 ° C. for 10 minutes to obtain an average thickness. A sealing material layer (first sealing material layer) having a thickness of 5.0 μm was formed. In addition, an alumina package substrate (outer diameter 30 mm × 30 mm, base thickness 0.7 mm, frame height 3 mm, frame width 2 mm) is prepared, and is shown in the table along the center line of the top of the frame. The sealing material layer (second sealing material layer) was formed so as to have an average width and an average thickness of 5.0 μm after sintering.

詳述すると、まず粘度が約１００Ｐａ・ｓ（２５℃、Ｓｈｅａｒ ｒａｔｅ：４）になるように、上記の封着材料とビークルを混練した後、更に三本ロールミルで粉末が均一に分散するまで混錬して、ペースト化し、封着材料ペーストを得た。次に、パッケージ基体の枠部の頂部の中心線と封着材料層の幅方向の中心線とが一致するように、スクリーン印刷機により上記封着材料ペーストを印刷した後、大気雰囲気下において１００℃で１０分間乾燥することにより、パッケージ基体の枠部の頂部上に乾燥膜を形成した。更に、乾燥膜が上方になるように、治具でパッケージ基体を固定し、波長８０８ｎｍの半導体レーザーを照射して、乾燥膜を軟化変形させて、焼結させることにより、パッケージ基体の枠部の頂部上に封着材料層を形成した。同様にして、ガラス蓋の周囲に封着材料ペーストを塗布した後、ガラス蓋上に乾燥膜を形成した。 More specifically, first, the sealing material and the vehicle are kneaded so that the viscosity becomes about 100 Pa · s (25 ° C., Shear rate: 4), and then mixed with a three-roll mill until the powder is uniformly dispersed. It was smelted and made into a paste to obtain a sealing material paste. Next, the sealing material paste is printed by a screen printing machine so that the center line of the top of the frame portion of the package substrate and the center line in the width direction of the sealing material layer coincide with each other, and then 100 in an air atmosphere. By drying at ° C. for 10 minutes, a dry film was formed on the top of the frame portion of the package substrate. Further, the package substrate is fixed with a jig so that the dry film is on the upper side, and a semiconductor laser having a wavelength of 808 nm is irradiated to soften and deform the dry film and sinter the frame portion of the package substrate. A sealing material layer was formed on the top. Similarly, after applying the sealing material paste around the glass lid, a dry film was formed on the glass lid.

最後に、ガラス蓋側の封着材料層の中心線とパッケージ基体側の封着材料層の中心線とが重なるように、ガラス蓋とパッケージ基体を積層配置した。その後、押圧治具を用いてガラス蓋を押圧しながら、ガラス蓋側から封着材料層に向けて、波長８０８ｎｍの半導体レーザーを照射して、双方の封着材料層を軟化変形させることにより、ガラス蓋とパッケージ基体とを気密一体化し、気密パッケージを得た。なお、レーザー封着後のガラス蓋側の封着材料層の上から見た平均幅は、レーザー封着前に封着材料層の上方から見た平均幅の１１０％になるように、レーザー照射径とレーザー出力を調整した。 Finally, the glass lid and the package base were laminated so that the center line of the sealing material layer on the glass lid side and the center line of the sealing material layer on the package base side overlapped. Then, while pressing the glass lid with a pressing jig, a semiconductor laser having a wavelength of 808 nm is irradiated from the glass lid side toward the sealing material layer to soften and deform both sealing material layers. The glass lid and the package substrate were airtightly integrated to obtain an airtight package. The average width of the sealing material layer on the glass lid side after laser sealing is 110% of the average width seen from above the sealing material layer before laser sealing. Adjusted diameter and laser output.

得られた気密パッケージについて、気密信頼性を評価した。詳述すると、得られた気密パッケージに対して、高温高湿高圧試験（温度８５℃、相対湿度８５％、１０００時間）を行った後、封着材料層の近傍を観察したところ、ガラス蓋にクラック、破損等が全く認められなかったものを「○」、気密リークには至っていないものの、ガラス蓋に微小クラックが僅かに認められたものを「△」、ガラス蓋にクラック、破損等が認められたものを「×」として気密信頼性を評価した。 The airtightness reliability of the obtained airtight package was evaluated. More specifically, the obtained airtight package was subjected to a high temperature, high humidity and high pressure test (temperature 85 ° C., relative humidity 85%, 1000 hours), and then the vicinity of the sealing material layer was observed. "○" indicates no cracks or breakage, "△" indicates slight cracks on the glass lid although no airtight leak has occurred, and "△" indicates cracks or breakage on the glass lid. The airtightness was evaluated as "x".

表から分かるように、試料Ｎｏ．１〜４は、パッケージ基体側の封着材料層（第二の封着材料層）の平均幅がガラス蓋側の封着材料層の平均幅よりも大きいため、気密信頼性の評価が良好であった。また試料Ｎｏ．５は、パッケージ基体側の封着材料層の平均幅がガラス蓋側の封着材料層の平均幅よりも僅かに大きいため、高温高湿高圧試験で気密リークには至らなかった。一方、試料Ｎｏ．６〜８は、パッケージ基体側の封着材料層の平均幅がガラス蓋側の封着材料層の平均幅と同じであるため、パッケージ基体側の封着材料層がガラス蓋に直接接着している様子が観察されると共に、気密信頼性試験後に、その接触箇所のガラス蓋部分にクラックが発生していた。 As can be seen from the table, the sample No. In Nos. 1 to 4, the average width of the sealing material layer (second sealing material layer) on the package substrate side is larger than the average width of the sealing material layer on the glass lid side, so that the evaluation of airtightness reliability is good. there were. In addition, sample No. In No. 5, since the average width of the sealing material layer on the package substrate side was slightly larger than the average width of the sealing material layer on the glass lid side, an airtight leak did not occur in the high temperature, high humidity and high pressure test. On the other hand, sample No. In Nos. 6 to 8, since the average width of the sealing material layer on the package base side is the same as the average width of the sealing material layer on the glass lid side, the sealing material layer on the package base side is directly adhered to the glass lid. After the airtightness reliability test, cracks were found in the glass lid at the contact point.

本発明の気密パッケージは、ＭＥＭＳ（微小電気機械システム）素子等の内部素子が実装された気密パッケージに好適であるが、それ以外にも圧電振動素子や樹脂中に量子ドットを分散させた波長変換素子等を収容する気密パッケージ等にも好適に適用可能である。 The airtight package of the present invention is suitable for an airtight package in which an internal element such as a MEMS (microelectromechanical system) element is mounted, but in addition to this, a piezoelectric vibrating element or a wavelength conversion in which quantum dots are dispersed in a resin. It can also be suitably applied to an airtight package or the like that houses an element or the like.

１、１１ ガラス蓋
２、１６ 第一の封着材料層
３、１２ パッケージ基体
４、１７ 第二の封着材料層
５ 端縁部
６、２０ レーザー光
１０ 気密パッケージ
１３ 基部
１４ 枠部
１５ 内部素子
１８ 枠部の頂部
１９ レーザー照射装置 1, 11 Glass lids 2, 16 First sealing material layer 3, 12 Package base 4, 17 Second sealing material layer 5 Edges 6, 20 Laser light 10 Airtight package 13 Base 14 Frame 15 Internal element 18 Top of frame 19 Laser irradiation device

Claims (6)

ガラス蓋を用意すると共に、ガラス蓋上に第一の封着材料層を形成する工程と、
パッケージ基体を用意すると共に、パッケージ基体上に第二の封着材料層を形成する工程と、
第一の封着材料層と第二の封着材料層が接触するように、ガラス蓋とパッケージ基体を積層配置する工程と、
ガラス蓋側からレーザー光を照射し、第一の封着材料層と第二の封着材料層を軟化変形させることにより、第一の封着材料層と第二の封着材料層を気密封着して、気密パッケージを得る工程と、を備え、
第二の封着材料層の平均幅を第一の封着材料層の平均幅よりも大きくすると共に、レーザー光の照射径を第二の封着材料層の平均幅よりも小さくすることを特徴とする気密パッケージの製造方法。 The process of preparing the glass lid and forming the first sealing material layer on the glass lid,
The process of preparing the package substrate and forming a second sealing material layer on the package substrate,
A process of laminating the glass lid and the package substrate so that the first sealing material layer and the second sealing material layer are in contact with each other.
By irradiating laser light from the glass lid side to soften and deform the first sealing material layer and the second sealing material layer, the first sealing material layer and the second sealing material layer are airtightly sealed. With the process of wearing and getting an airtight package,
The feature is that the average width of the second sealing material layer is made larger than the average width of the first sealing material layer, and the irradiation diameter of the laser beam is made smaller than the average width of the second sealing material layer. How to manufacture an airtight package. 第二の封着材料層の平均幅を、第一の封着材料層の平均幅よりも２００μｍ以上大きくすることを特徴とする請求項１に記載の気密パッケージの製造方法。 The method for manufacturing an airtight package according to claim 1, wherein the average width of the second sealing material layer is made larger than the average width of the first sealing material layer by 200 μm or more. レーザー光の照射径を第一の封着材料層の平均幅よりも大きくすることを特徴とする請求項１又は２に記載の気密パッケージの製造方法。 The method for manufacturing an airtight package according to claim 1 or 2, wherein the irradiation diameter of the laser beam is made larger than the average width of the first sealing material layer. 第一の封着材料層と第二の封着材料層の合計厚みが１．０〜１０．０μｍであることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の気密パッケージの製造方法。 The method for manufacturing an airtight package according to any one of claims 1 to 3, wherein the total thickness of the first sealing material layer and the second sealing material layer is 1.0 to 10.0 μm. 基部と基部上に設けられた枠部とを有するパッケージ基体を用い、枠部の頂部に第二の封着材料層を形成することを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の気密パッケージの製造方法。 The airtightness according to any one of claims 1 to 4, wherein a second sealing material layer is formed on the top of the frame portion by using a package base having a base portion and a frame portion provided on the base portion. How to make the package. パッケージ基体が、ガラスセラミック、窒化アルミニウム、酸化アルミニウムの何れか、或いはこれらの複合材料であることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の気密パッケージの製造方法。 The method for producing an airtight package according to any one of claims 1 to 5, wherein the package substrate is any of glass ceramic, aluminum nitride, aluminum oxide, or a composite material thereof.
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