CN109923665A - 气密封装体 - Google Patents

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Abstract

本发明的气密封装体是将封装体基体与玻璃盖经由密封材料层进行气密密封而成的气密封装体，其特征在于，封装体基体具有基部和设置于基部上的框部，在封装体基体的框部内收纳有内部元件，在封装体基体的框部的顶部与玻璃盖之间配设有密封材料层，密封材料层形成于与框部的顶部的内侧边缘错开的位置，并且形成于与框部的顶部的外侧边缘错开的位置。

Description

气密封装体
技术领域
本发明涉及一种气密封装体，具体而言，涉及一种封装体基体和玻璃盖经由密封材料层进行气密密封而成的气密封装体。
背景技术
气密封装体一般具备封装体基体、具有透光性的玻璃盖、以及收纳于它们的内部的内部元件。
安装于气密封装体的内部的深紫外LED元件等内部元件有可能由于从周围环境浸入的水分而劣化。至今为止，为了将封装体基体与玻璃盖一体化而使用具有低温固化性的有机树脂系粘结剂。但是，有机树脂系粘结剂无法完全阻隔水分或气体，因此有可能使内部元件经时劣化。
另一方面，若将包含玻璃粉末和耐火性填料粉末的复合粉末用于密封材料，则密封部分不易因周围环境的水分而劣化，从而容易确保气密封装体的气密可靠性。
但是，玻璃粉末的软化温度高于有机树脂系粘结剂，因此有可能在密封时使内部元件发生热劣化。由于上述情况，近年来激光密封受到关注。凭借激光密封，能够仅将应密封的部分进行局部加热，可以将封装体基体与玻璃盖气密一体化而不使内部元件发生热劣化。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2013-239609号公报
专利文献2：日本专利特开2014-236202号公报
发明内容
发明所要解决的课题
但是，若进行激光密封，则因局部的温度上升而导致玻璃盖的内部元件侧的表面与外侧表面的表面温度差变大，因此产生玻璃盖容易因热冲击而破损、无法确保气密封装体内的气密可靠性的问题。
因此，本发明是鉴于上述情况而完成的，其技术课题在于提供一种气密可靠性高的气密封装体。
用于解决课题的手段
本发明人发现，通过在封装体基体设置框部并在远离该框部的顶部的边缘的位置配设密封材料层，可解决上述技术课题，从而作为本发明提出。即，本发明的气密封装体是将封装体基体与玻璃盖经由密封材料层进行气密密封而成的气密封装体，其特征在于，封装体基体具有基部和设置于基部上的框部，在封装体基体的框部内收纳有内部元件，在封装体基体的框部的顶部与玻璃盖之间配设有密封材料层，密封材料层形成于与框部的顶部的内侧边缘错开的位置，并且形成于与框部的顶部的外侧边缘错开的位置。
本发明的气密封装体中，封装体基体具有基部和设置于基部上的框部，且在封装体基体的框部的顶部与玻璃盖之间配设有密封材料层。这样一来，则容易将深紫外LED元件等内部元件收纳于框部内。而且，内部元件难以产生经时劣化。
此外，本发明的气密封装体中，密封材料层形成于与框部的顶部的内侧边缘错开的位置，并且形成于与框部的顶部的外侧边缘错开的位置。这样一来，在激光密封时因局部加热所产生的热容易逸散，因此在玻璃盖的边缘区域，玻璃盖的内部元件侧的表面与外侧表面的表面温度差变小，其结果是玻璃盖不易破损。
第二，本发明的气密封装体优选密封材料层形成于与框部的顶部的内侧边缘错开50μm以上的位置，并且形成于与框部的顶部的外侧边缘错开50μm以上的位置。
第三，本发明的气密封装体优选密封材料层形成于与玻璃盖的边缘错开50μm以上的位置。
第四，本发明的气密封装体优选密封材料层为至少包含铋系玻璃粉末和耐火性填料粉末的复合粉末的烧结体。铋系玻璃与其他玻璃系相比，具有在激光密封时容易在封装体基体(特别是陶瓷基体)的表层形成反应层的优点。另外，耐火性填料粉末可提高密封材料层的机械强度，且可降低密封材料层的热膨胀系数。此处，所谓“铋系玻璃”是指以Bi2O3为主成分的玻璃，具体是指玻璃组成中的Bi2O3的含量为25摩尔％以上的玻璃。
第五，本发明的气密封装体优选密封材料层实质上不含激光吸收材料。此处，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。
第六，本发明的气密封装体优选密封材料层的平均厚度小于8.0μm，并且密封材料层的平均宽度为75～1000μm。这样一来，在激光密封后的气密封装体内的残留应力变小，因此可提高气密封装体的气密可靠性。
第七，本发明的气密封装体优选封装体基体为玻璃、玻璃陶瓷、氮化铝、氧化铝中的任一者、或它们的复合材料。
以下，参照附图对本发明进行说明。图1(a)是用于说明本发明的一实施方式的示意截面图，图1(b)是将图1(a)的主要部分X放大的示意截面图。由图1(a)可知，气密封装体1具备封装体基体10和玻璃盖11。另外，封装体基体10具有基部12和基部12的外周边缘上的边框状的框部13。而且，在封装体基体10的框部13内收纳有内部元件(深紫外LED元件)14。需要说明的是，在封装体基体10内形成有将内部元件(深紫外LED元件)14与外部电连接的电气布线(未图示)。
密封材料层15配设于封装体基体10的框部13的顶部与玻璃盖11的内部元件14侧的表面之间。另外，密封材料层15包含铋系玻璃和耐火性填料粉末，实质上不含激光吸收材料。而且，密封材料层15的宽度小于封装体基体10的框部13的顶部的宽度，由图1(b)可知，与框部13的顶部的内侧边缘16错开距离A，且与框部13的顶部的外侧边缘17错开距离B，还与玻璃盖11的边缘18错开距离C。此外，密封材料层15的平均厚度小于8.0μm。
所述气密封装体1可以按照以下方式制作。首先，以密封材料层15与封装体基体10的框部13的顶部相接的方式，将预先形成有密封材料层15的玻璃盖11载置于封装体基体10上。继而，从玻璃盖11侧沿着密封材料层15照射从激光照射装置19射出的激光L。由此，密封材料层15软化流动，与封装体基体10的框部13的顶部的表层进行反应，由此封装体基体10与玻璃盖11进行气密一体化，从而形成气密封装体1的气密结构。
附图说明
图1(a)是用于说明本发明的一实施方式的示意截面图，图1(b)是将本发明的一实施方式的主要部分放大的示意截面图。
图2是表示通过大型示DTA装置测定时的复合粉末的软化点的示意图。
具体实施方式
如上所述，本发明的气密封装体是将封装体基体与玻璃盖经由密封材料层进行气密密封而成的气密封装体，其特征在于，封装体基体具有基部和设置于基部上的框部，在封装体基体的框部内收纳有内部元件，在封装体基体的框部的顶部与玻璃盖之间配设有密封材料层，密封材料层形成于与框部的顶部的内侧边缘错开的位置，并且形成于与框部的顶部的外侧边缘错开的位置。以下，对本发明的气密封装体进行详细说明。
本发明的气密封装体中，封装体基体具有基部和设置于基部上的框部。这样一来，容易将深紫外LED元件等内部元件收纳于封装体基体的框部内。优选封装体基体的框部沿着封装体基体的外侧边缘区域以边框状形成。这样一来，则可扩大作为器件发挥功能的有效面积。另外，容易将深紫外LED元件等内部元件收纳于封装体基体的框部内，并且也容易进行布线接合等。
框部的顶部中的配设有密封材料层的区域的表面的表面粗糙度Ra优选为小于1.0μm。若该表面的表面粗糙度Ra变大，则激光密封的精度变得容易降低。此处，“表面粗糙度Ra”例如可通过触针式或非接触式的激光膜厚计或表面粗糙度计来测定。
框部的顶部的宽度优选为100～3000μm、200～1500μm、特别是300～900μm。若框部的顶部的宽度过窄，则难以使密封材料层从框部的顶部的边缘错开。另一方面，若框部的顶部的宽度过宽，则作为器件发挥功能的有效面积变小。
封装体基体优选为玻璃、玻璃陶瓷、氮化铝、氧化铝中的任一者、或它们的复合材料(例如，将氮化铝与玻璃陶瓷一体化而成的复合材料)。玻璃容易形成密封材料层和反应层，因此可通过激光密封来确保牢固的密封强度。玻璃陶瓷可容易地形成热通孔，因此可适当地防止气密封装体的温度过度上升的情况。氮化铝和氧化铝的散热性良好，因此可适当地防止气密封装体的温度过度上升的情况。
玻璃陶瓷、氮化铝、氧化铝优选为分散有黑色颜料(以分散有黑色颜料的状态烧结而成)。这样一来，封装体基体可吸收透过密封材料层的激光。其结果是，在激光密封时，封装体基体的与密封材料层接触的部位被加热，因此可在密封材料层与封装体基体的界面促进反应层的形成。
分散有黑色颜料的封装体基体优选为具有吸收要照射的激光的性质，即优选厚度为0.5mm，要照射的激光的波长(808nm)的总光线透射率为10％以下(期望的是5％以下)。这样一来，在封装体基体与密封材料层的界面，密封材料层的温度容易上升。
封装体基体的基部的厚度优选为0.1～2.5mm、特别是0.2～1.5mm。由此，可实现气密封装体的薄型化。
封装体基体的框部的高度、即从封装体基体减去基部的厚度的高度优选为100～2000μm、特别是200～900μm。这样一来，则适宜地收纳内部元件，并容易实现气密封装体的薄型化。
作为玻璃盖可使用各种玻璃。例如可使用无碱玻璃、碱硼硅酸玻璃、钠钙玻璃。需要说明的是，玻璃盖还可以是将两片玻璃板贴合而成的层叠玻璃。
可在玻璃盖的内部元件侧的表面形成功能膜，也可在玻璃盖外侧的表面形成功能膜。特别是功能膜优选为防反射膜。由此，可减少在玻璃盖的表面反射的光。
玻璃盖的厚度优选为0.1mm以上、0.2～2.0mm、0.4～1.5mm、特别是0.5～1.2mm。若玻璃盖的厚度小，则气密封装体的强度变得容易降低。另一方面，若玻璃盖的厚度大，则难以实现气密封装体的薄型化。
玻璃盖与密封材料层的热膨胀系数差优选为小于50×10-7/℃、小于40×10-7/℃、特别是25×10-7/℃以下。若该热膨胀系数差过大，则残留于密封部分的应力不当地变高，气密封装体的气密可靠性变得容易降低。
密封材料层具有通过吸收激光而软化变形，在封装体基体的表层形成反应层，将封装体基体与玻璃盖气密一体化的功能。
密封材料层形成于与框部的顶部的内侧边缘错开的位置，并且形成于与框部的顶部的外侧边缘错开的位置，优选形成于与框部的顶部的内侧边缘错开50μm以上、60μm以上、70～2000μm、特别是80～1000μm的位置。若框部的顶部的内侧边缘与密封材料层的错开距离过短，则在激光密封时因局部加热所产生的热难以逸散，因此玻璃盖在冷却过程中容易破损。另一方面，若框部的顶部的内侧边缘与密封材料层的错开距离过长，则气密封装体的小型化变困难。另外，优选形成于与框部的顶部的外侧边缘错开50μm以上、60μm以上、70～2000μm、特别是80～1000μm的位置。若框部的顶部的外侧边缘与密封材料层的错开距离过短，则在激光密封时因局部加热所产生的热难以逸散，因此玻璃盖在冷却过程中容易破损。另一方面，若框部的顶部的外侧边缘与密封材料层的错开距离过长，则气密封装体的小型化变困难。
密封材料层优选形成于与玻璃盖的边缘错开50μm以上、60μm以上、70～1500μm、特别是80～800μm的位置。若玻璃盖的边缘与密封材料层的错开距离过短，则在激光密封时，在玻璃盖的边缘区域，玻璃盖的内部元件侧的表面与外侧的表面的表面温度差小幅变大，玻璃盖容易破损。
框部的顶部的内侧边缘与密封材料层的错开距离(图2(b)中的距离A)优选长于玻璃盖的边缘与密封材料层的错开距离(图2(b)中的距离C)，且优选比玻璃盖的边缘与密封材料层的错开距离长10μm以上。另外，框部的顶部的外侧边缘与密封材料层的错开距离(图2(b)中的距离B)优选长于玻璃盖的边缘与密封材料层的错开距离，且优选比玻璃盖的边缘与密封材料层的错开距离长10μm以上。这样一来，在激光密封时因局部加热所产生的热容易逸散，因此玻璃盖在冷却过程中不易破损。
密封材料层优选为形成于框部的顶部的宽度方向的中心线上，即形成于框部的顶部的中央区域。这样一来，在激光密封时因局部加热所产生的热容易逸散，因此玻璃盖不易破损。需要说明的是，在框部的顶部的宽度充分大的情况下，也可不在框部的顶部的宽度方向的中心线上形成密封材料层。
密封材料层的平均厚度优选为小于8.0μm、特别是1.0μm以上且小于6.0μm。密封材料层的平均厚度越小，则越可在密封材料层与玻璃盖的热膨胀系数不匹配时，在激光密封后减少残留于密封部分的应力。另外，还可提高激光密封的精度。需要说明的是，作为按照上述这样限制密封材料层的平均厚度的方法，可列举将复合粉末糊剂薄薄涂布的方法、对密封材料层的表面进行研磨处理的方法。
密封材料层的平均宽度优选为1μm以上且2000μm以下、10μm以上且1000μm以下、30μm以上且小于600μm、50μm以上且小于400μm、75μm以上且小于300μm、特别是100μm以上且200μm以下。若使密封材料层的平均宽度变窄，则容易使密封材料层与框部的边缘错开，因此在激光密封后容易减少残留于密封部分的应力。此外可使封装体基体的框部的宽度变窄，可扩大作为器件发挥功能的有效面积。另一方面，若密封材料层的平均宽度过窄，则激光密封的精度变得容易降低。
密封材料层的表面粗糙度Ra优选为小于0.5μm、0.2μm以下、特别是0.01～0.15μm。另外，密封材料层的表面粗糙度RMS优选为小于1.0μm、0.5μm以下、特别是0.05～0.3μm。这样一来，封装体基体与密封材料层的密着性提高，激光密封的精度提高。此处，“表面粗糙度RMS”例如可通过触针式或非接触式的激光膜厚计或表面粗糙度计来测定。需要说明的是，作为按照上述这样限制密封材料层的表面粗糙度Ra、RMS的方法，可列举对密封材料层的表面进行研磨处理的方法、减小耐火性填料粉末的粒度的方法。
密封材料层优选至少包含玻璃粉末和耐火性填料粉末的复合粉末的烧结体。玻璃粉末为在激光密封时吸收激光发生软化变形而将封装体基体与玻璃盖气密一体化的成分。耐火性填料粉末是作为骨材起作用，使密封材料的热膨胀系数降低且提高机械强度的成分。需要说明的是，在密封材料层中除玻璃粉末和耐火性填料粉末以外，为了提高光吸收特性，还可包含激光吸收材料。
作为复合粉末可使用各种材料。其中，从提高密封强度的观点出发，优选为使用包含铋系玻璃粉末和耐火性填料粉末的复合粉末。作为复合粉末，优选为使用含有55～95体积％的铋系玻璃粉末和5～45体积％的耐火性填料粉末的复合粉末，进而优选为使用含有60～85体积％的铋系玻璃粉末和15～40体积％的耐火性填料粉末的复合粉末，特别优选为使用含有60～80体积％的铋系玻璃粉末和20～40体积％的耐火性填料粉末的复合粉末。若添加耐火性填料粉末，则密封材料层的热膨胀系数变得容易与玻璃盖及封装体基体的热膨胀系数匹配。其结果是，变得容易防止在激光密封后在密封部分残留不当的应力的情况。另一方面，若耐火性填料粉末的含量过多，则玻璃粉末的含量相对性变少，因此密封材料层的表面平滑性降低，激光密封的精度变得容易降低。
复合粉末的软化点优选为510℃以下、480℃以下、特别是450℃以下。若复合粉末的软化点过高，则难以提高密封材料层的表面平滑性。复合粉末的软化点的下限并无特别设定，若考虑玻璃粉末的热稳定性，则复合粉末的软化点优选为350℃以上。此处，“软化点”是通过大型DTA装置测定时的第四拐点，相当于图2中的Ts。
铋系玻璃优选以摩尔％计含有Bi2O3 28～60％、B2O3 15～37％、ZnO 1～30％作为玻璃组成。以下说明按照上述这样限定各成分的含有范围的理由。需要说明的是，在玻璃组成范围的说明中，％的表示是指摩尔％。
Bi2O3是用于使软化点降低的主要成分。Bi2O3的含量优选为28～60％、33～55％、特别是35～45％。若Bi2O3的含量过少，则软化点过高，软化流动性变得容易降低。另一方面，若Bi2O3的含量过多，则在激光密封时玻璃变得容易失透，由于该失透而造成软化流动性变得容易降低。
B2O3是作为玻璃形成成分而必需的成分。B2O3的含量优选为15～37％、19～33％、特别是22～30％。若B2O3的含量过少，则变得难以形成玻璃网状物，因此在激光密封时玻璃变得容易失透。另一方面，若B2O3的含量过多，则玻璃的粘性变高，软化流动性变得容易降低。
ZnO为提高耐失透性的成分。ZnO的含量优选为1～30％、3～25％、5～22％、特别是5～20％。若ZnO的含量为上述范围之外，则玻璃组成的成分平衡被破坏，耐失透性反而变得容易降低。
除上述成分以外，例如还可添加以下的成分。
SiO2是提高耐水性的成分。SiO2的含量优选为0～5％、0～3％、0～2％、特别是0～1％。若SiO2的含量过多，则存在软化点不当上升的可能。另外，在激光密封时，玻璃变得容易失透。
Al2O3是提高耐水性的成分。Al2O3的含量优选为0～10％、0.1～5％、特别是0.5～3％。若Al2O3的含量过多，则存在软化点不当上升的可能。
Li2O、Na2O和K2O是使耐失透性降低的成分。因此，Li2O、Na2O和K2O的含量优选分别为0～5％、0～3％、特别是0％以上且小于1％。
MgO、CaO、SrO和BaO是提高耐失透性的成分，是使软化点上升的成分。因此，MgO、CaO、SrO和BaO的含量优选分别为0～20％、0～10％、特别是0～5％。
为了使铋系玻璃的软化点降低，需要向玻璃组成中大量导入Bi2O3，但若使Bi2O3的含量增加，则在激光密封时玻璃变得容易失透，由于该失透而造成软化流动性变得容易降低。特别是若Bi2O3的含量成为30％以上，则该倾向变显著。作为其对策，若添加CuO，则即使Bi2O3的含量为30％以上，也可有效地抑制耐失透性的降低。若进一步添加CuO，则可提高激光密封时的激光吸收特性。CuO的含量优选为0～40％、1～40％、5～35％、10～30％、特别是13～25％。若CuO的含量过多，则有损玻璃组成的成分平衡，耐失透性反而变得容易降低。另外，密封材料层的总光线透射率过低，难以对封装体基体与密封材料层的边界区域进行局部加热。
Fe2O3为提高耐失透性和激光吸收特性的成分。Fe2O3的含量优选为0～10％、0.1～5％、特别是0.4～2％。若Fe2O3的含量过多，则玻璃组成的成分平衡被破坏，耐失透性反而变得容易降低。
MnO为提高激光吸收特性的成分。MnO的含量优选为0～25％、特别是5～15％。若MnO的含量过多，则耐失透性变得容易降低。
Sb2O3为提高耐失透性的成分。Sb2O3的含量优选为0～5％、特别是0～2％。若Sb2O3的含量过多，则玻璃组成的成分平衡被破坏，耐失透性反而变得容易降低。
玻璃粉末的平均粒径D50优选为小于15μm、0.5～10μm、特别是1～5μm。玻璃粉末的平均粒径D50越小，则玻璃粉末的软化点越降低。此处，“平均粒径D50”是指通过激光衍射法以体积基准测定的值。
作为耐火性填料粉末，优选为选自堇青石、锆石、氧化锡、氧化铌、磷酸锆系陶瓷、硅锌矿、β-锂霞石、β-石英固溶体中的一种或两种以上，特别优选为β-锂霞石或堇青石。这些耐火性填料粉末除热膨胀系数低以外，机械强度高，而且与铋系玻璃的适配性良好。
耐火性填料粉末的平均粒径D50优选为小于2μm、特别是0.1μm以上且小于1.5μm。若耐火性填料粉末的平均粒径D50过大，则密封材料层的表面平滑性容易降低，并且密封材料层的平均厚度容易变大，其结果是，激光密封的精度容易降低。
耐火性填料粉末的99％粒径D99优选为小于5μm、4μm以下、特别是0.3μm以上且3μm以下。若耐火性填料粉末的99％粒径D99过大，则密封材料层的表面平滑性容易降低，并且密封材料层的平均厚度容易变大，其结果是，激光密封的精度容易降低。此处，“99％粒径D99”是指通过激光衍射法以体积基准测定的值。
为了提高光吸收特性，密封材料层可还包含激光吸收材料，激光吸收材料具有助长铋系玻璃的失透的作用。因此，密封材料层中的激光吸收材料的含量优选为以10体积％以下、5体积％以下、1体积％以下、0.5体积％以下、特别是优选实质上不含。在铋系玻璃的耐失透性良好的情况下，为了提高激光吸收特性，也可导入1体积％以上、特别是3体积％以上的激光吸收材料。需要说明的是，作为激光吸收材料，可使用Cu系氧化物、Fe系氧化物、Cr系氧化物、Mn系氧化物及它们的尖晶石型复合氧化物等。
密封材料层的热膨胀系数优选为55×10-7/℃～95×10-7/℃、60×10-7/℃～82×10-7/℃、特别是65×10-7/℃～76×10-7/℃。这样一来，则密封材料层的热膨胀系数与玻璃盖或封装体基体的热膨胀系数匹配，残留于密封部分的应力变小。需要说明的是，“热膨胀系数”是在30～300℃的温度范围内，通过TMA(推杆式热膨胀系数测定)装置测定的值。
密封材料层可利用各种方法来形成，其中优选为通过复合粉末糊剂的涂布、烧结来形成。而且，复合粉末糊剂的涂布优选为使用分配器或丝网印刷机等涂布机。这样一来，可提高密封材料层的尺寸精度(密封材料层的宽度的尺寸精度)。此处，复合粉末糊剂为复合粉末与媒液的混合物。而且，媒液通常包含溶剂与树脂。出于调整糊剂的粘性的目的而添加树脂。另外，根据需要还可添加表面活性剂、增稠剂等。
复合粉末糊剂通常通过利用三辊磨机等将复合粉末与媒液加以混练而制作。媒液通常包含树脂与溶剂。作为媒液中所使用的树脂，可使用丙烯酸酯(丙烯酸系树脂)、乙基纤维素、聚乙二醇衍生物、硝化纤维素、聚甲基苯乙烯、聚碳酸亚乙酯、聚碳酸亚丙酯、甲基丙烯酸酯等。作为媒液中所使用的溶剂，可使用N，N′-二甲基甲酰胺(DMF)、α-萜品醇、高级醇、γ-丁内酯(γ-BL)、四氢化萘、丁基卡必醇乙酸酯、乙酸乙酯、乙酸异戊酯、二乙二醇单乙醚、二乙二醇单乙醚乙酸酯、苄醇、甲苯、3-甲氧基-3-甲基丁醇、三乙二醇单甲醚、三乙二醇二甲醚、二丙二醇单甲醚、二丙二醇单丁醚、三丙二醇单甲醚、三丙二醇单丁醚、碳酸亚丙酯、二甲基亚砜(DMSO)、N-甲基-2-吡咯烷酮等。
复合粉末糊剂还可涂布于封装体基体的框部的顶部上，优选为沿着玻璃盖的外周边缘区域以边框状进行涂布。这样一来，则不需要向封装体基体烧结密封材料层，可抑制深紫外LED元件等内部元件的热劣化。
作为制造本发明的气密封装体的方法，优选为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，由此对封装体基体和玻璃盖进行气密密封来得到气密封装体。该情况下，也可将玻璃盖配置于封装体基体的下方，但从激光密封的效率的观点出发，优选将玻璃盖配置于封装体基体的上方。
作为激光，可使用各种激光。从容易操作的方面出发，特别优选为半导体激光、YAG激光、CO2激光、准分子激光、红外激光。
进行激光密封的气氛并无特别限定，可以为大气气氛，也可以为氮气气氛等不活泼气氛。
在进行激光密封时，若以100℃以上且内部元件的耐热温度以下的温度对玻璃盖进行预热，则在激光密封时容易抑制因热冲击所造成的玻璃盖的破损。另外，若在刚刚进行激光密封后从玻璃盖侧照射退火激光，则容易进一步抑制因热冲击或残留应力所造成的玻璃盖的破损。
优选以按压玻璃盖的状态进行激光密封。由此可在激光密封时促进密封材料层的软化变形。
实施例
以下，基于实施例对本发明进行详细说明。需要说明的是，以下的实施例仅为例示。本发明并不受以下的实施例任何限定。
首先，按照铋系玻璃粉末为73体积％、耐火性填料粉末为27体积％的比例混合而制作复合粉末。此处，铋系玻璃粉末的平均粒径D50为1.0μm，99％粒径D99为2.5μm，耐火性填料粉末的平均粒径D50为1.0μm，99％粒径D99为2.5μm。需要说明的是，铋系玻璃以摩尔％计含有Bi2O3 39％、B2O3 23.7％、ZnO 14.1％、Al2O3 2.7％、CuO 20％、Fe2O3 0.6％作为玻璃组成。另外，耐火性填料粉末为β-锂霞石。
对所得到的复合粉末测定热膨胀系数，结果其热膨胀系数为70×10-7/℃。需要说明的是，热膨胀系数为通过推杆式TMA装置测定的值，其测定温度范围为30～300℃。
[表1]
其次，使用上述复合粉末，以可确保距玻璃盖(日本电气硝子公司制造的BDA，厚度为0.3mm)的外周边缘为表中的错开宽度C的方式，形成边框状的密封材料层。具体而言，首先以粘度成为约100Pa·s(25℃、剪切速率(Shear rate)：4)的方式将所述的复合粉末、媒液和溶剂进行混练后，进一步通过三辊磨机进行混练直至粉末均匀分散，进行糊剂化而得到复合粉末糊剂。媒液使用在二醇醚系溶剂中溶解有乙基纤维素树脂的媒液。其次，沿着玻璃盖的边缘以可确保距玻璃盖的边缘为表中的错开宽度C的方式，利用丝网印刷机将上述的复合粉末糊剂印刷为边框状。此外，在大气气氛下，以120℃干燥10分钟后，在大气气氛下，以500℃烧成10分钟，由此将5.0μm厚、具有表中的宽度的密封材料层形成于玻璃盖上。
另外，准备表1中记载的封装体基体(纵15mm×横10mm×基部厚度0.6mm)。在封装体基体的外周边缘上以边框状形成框部，框部的宽度如表中所记载那样，框部的高度为400μm。而且，封装体基体的表面粗糙度Ra为0.1～1.0μm。需要说明的是，表中的“玻璃陶瓷”是将包含玻璃粉末和耐火性填料粉末的生片的层叠体烧结而形成的。
最后，以封装体基体的框部的顶部与密封材料层接触的方式层叠配置封装体基体和玻璃盖。而且，框部的顶部的内侧边缘与密封材料层的错开距离A如表中所记载那样，框部的顶部的外侧边缘与密封材料层的错开距离B如表中所记载那样。之后，从玻璃盖侧向密封材料层照射波长808nm、3～20W的半导体激光，使密封材料层软化变形，由此对封装体基体和玻璃盖进行气密密封而得到各气密封装体(试样No.1～6)。
对所得到的气密封装体评价激光密封后的裂纹和气密可靠性。关于激光密封后的裂纹，在利用光学显微镜观察密封部分时，将无裂纹的情况评价为“○”，将存在裂纹的情况评价为“×”。
其次，对所得到的气密封装体评价气密可靠性。具体而言，对所得到的气密封装体进行高温高湿高压试验：HAST试验(Highly Accelerated Temperature and HumidityStress test)后，观察密封材料层的附近，结果将完全未确认到变质、裂纹、剥离等的情况作为“○”，将确认到变质、裂纹、剥离等的情况作为“×”，从而评价气密可靠性。需要说明的是，HAST试验的条件是121℃、湿度100％、2atm、24小时。
由表1可知，试样No.1～4的激光密封后的裂纹和气密可靠性的评价良好。另一方面，试样No.5、6在激光密封后产生裂纹，气密封装体的气密可靠性也低。
产业上的可利用性
本发明的气密封装体适合于安装有传感器芯片、深紫外LED元件等内部元件的气密封装体，除此以外还可适宜地应用于收纳压电振动元件或在树脂中分散有量子点的波长转换元件等的气密封装体等。
符号说明
1···气密封装体
10···封装体基体
11···玻璃盖
12···基部
13···框部
14···内部元件(深紫外LED元件)
15···密封材料层
16···框部的顶部的内侧边缘
17···框部的顶部的外侧边缘
18···玻璃盖的边缘
19···激光照射装置
L···激光

Claims (7)

1.一种气密封装体，其是将封装体基体与玻璃盖经由密封材料层进行气密密封而成的气密封装体，其特征在于，
封装体基体具有基部和设置于基部上的框部，
在封装体基体的框部内收纳有内部元件，
在封装体基体的框部的顶部与玻璃盖之间配设有密封材料层，
密封材料层形成于与框部的顶部的内侧边缘错开的位置，并且形成于与框部的顶部的外侧边缘错开的位置。
2.如权利要求1所述的气密封装体，其特征在于，
密封材料层形成于与框部的顶部的内侧边缘错开50μm以上的位置，并且形成于与框部的顶部的外侧边缘错开50μm以上的位置。
3.如权利要求1或2所述的气密封装体，其特征在于，
密封材料层形成于与玻璃盖的边缘错开50μm以上的位置。
4.如权利要求1～3中任一项所述的气密封装体，其特征在于，
密封材料层为至少包含铋系玻璃粉末和耐火性填料粉末的复合粉末的烧结体。
5.如权利要求1～4中任一项所述的气密封装体，其特征在于，
密封材料层实质上不含激光吸收材料。
6.如权利要求1～5中任一项所述的气密封装体，其特征在于，
密封材料层的平均厚度小于8.0μm，并且密封材料层的平均宽度为75μm～1000μm。
7.如权利要求1～6中任一项所述的气密封装体，其特征在于，
封装体基体为玻璃、玻璃陶瓷、氮化铝、氧化铝中的任一者、或它们的复合材料。
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