CN116635341A - 带有外框的罩玻璃、半导体发光装置和半导体受光装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种带有外框的罩玻璃，将平板状玻璃与外框直接接合，上述外框中，玻璃基体包含氧化铋和氧化硼中的至少一者，玻璃陶瓷的热膨胀系数为15×10^－7/℃以上且为平板状玻璃的热膨胀系数以下，上述玻璃陶瓷中，负热膨胀填料的合计的体积分率和填料成分的合计的体积分率均为40～65％，上述玻璃基体中的玻璃成分的软化点低于上述平板状玻璃的玻璃化转变点。

Description

带有外框的罩玻璃、半导体发光装置和半导体受光装置

技术领域

本发明涉及一种带有外框的罩玻璃。另外，本发明还涉及由上述带有外框的罩玻璃气密密封的半导体发光装置和半导体受光装置。

背景技术

使用了发光二极管(LED：Light Emission Diode)的设备正被用于移动电话、大型液晶电视的背光灯、照明用途等广泛的用途。

例如，在利用了发出可见光的发光二极管(可见光LED)的发光装置的情况下，经常使用在以氮化铝为代表这样的平板状基板上载置LED芯片并使用树脂基部件进行密封的构成。

与此相对，在利用了发出紫外光的发光二极管(UV－LED)、激光二极管(LD)、垂直共振腔表面发射激光器(VCSEL)等的发光装置中，需要气密密封性。另外，在VCSEL中还需要扩散板。

因此，在这些发光装置中，要求在罩玻璃上带有外框的形状。虽然外框也可以设置于氮化铝等基板，但从成本方面考虑，在罩玻璃上设置外框更为现实。

并不局限于上述发光装置，在传感器等受光装置中，有时也需要气密密封性。例如，存在被称为MEMS(微机电系统，Micro Electro Mechanical Systems)的设备，其为将电路和微细的机械结构集成在一个基板上而成的设备。作为MEMS中使用的基板，例如可举出硅基板。

在受光装置中也与发光装置同样地要求在罩玻璃上带有外框的形状。虽然外框也可以设置于硅等基板，但从成本方面考虑，在罩玻璃上设置外框更为现实。

在制造带有外框的罩玻璃时，最简单的方法是分别制作罩玻璃和外框用的玻璃并用树脂基部件将它们粘接的方法。然而，使用作为有机物的树脂基部件的粘接无法气密密封。

作为用于得到气密密封性的方法，可举出通过将玻璃直接湿式蚀刻而形成外框部分的方法。然而，除了得不到平板状的部分与成为外框的部分的垂直性以外，也难以制作较深的框。因此，为了在保持该垂直性的同时也得到气密密封性，可举出将平板状的玻璃与成为外框的玻璃进行扩散接合、常温接合等直接接合的方法。另一方面，直接接合成本非常高昂。

与此相对，从各种角度出发，研究、提出了在玻璃基板上设置外框的技术。

例如专利文献1中公开的合成石英玻璃腔通过喷砂加工在原料合成石英玻璃基板形成多个贯通孔。将该原料合成石英玻璃基板与另一原料合成石英玻璃基板贴合，在1000～1200℃使其粘接，由此得到上述合成石英玻璃腔。

专利文献2中公开了一种使用硼硅酸玻璃作为平板状部件、使用硅基板作为框状部件的带框防反射玻璃。对硅基板实施反应性离子蚀刻而形成贯通孔，将框状部件重叠于平板状部件，通过阳极接合将两者接合，由此得到上述带框防反射玻璃。

专利文献3中公开了一种玻璃密封材，其通过将玻璃板和玻璃片用基座模框和对置模框夹住并进行加热压制，由此通过熔接将玻璃板与玻璃片接合。

专利文献4中公开了一种气密容器，将对玻璃基材丝网印刷软化点低于玻璃基材的玻璃料等糊料而形成的接合材料作为框部件。

专利文献5中公开了一种方法，其通过向模框中填充由含有玻璃粉末的加热消减性固化性树脂组合物构成的糊料，或者将由含有玻璃粉末的加热消减性固化性组合物构成的片材与模框压接并进行加热而得到具备隔壁的玻璃基板。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2020－21937号公报

专利文献2：日本专利第5646981号公报

专利文献3：日本特开2013－222522号公报

专利文献4：日本特开2011－233479号公报

专利文献5：日本特开2005－243454号公报

发明内容

然而，如果如专利文献1、3中记载的方法那样以超过所使用的玻璃材料的玻璃软化点的温度施加热，则对玻璃的表面造成损伤，担忧可靠性。如果如专利文献2中记载的方法那样，平板状部件与框状部件的热膨胀系数不同，则有可能在作为平板状部件的玻璃中产生裂纹。另外，阳极接合的成本也高。如果如专利文献4中记载的方法那样进行糊料的涂布，则担忧因涂布不均、膜厚不均所致的密封性降低。在专利文献5所记载的方法中，作为外框的隔壁的高度的上限为150μm左右，高度有限制。

因此，本发明的目的在于提供一种即便实现一定以上的外框高度，垂直性也高，且能够兼顾与罩玻璃的密合性，减少了平板状玻璃表面的损伤、裂纹的、能够将半导体发光装置、半导体受光装置气密密封的带有外框的罩玻璃。

本发明人等进行了深入研究，结果发现通过外框使用特定的玻璃陶瓷，能够解决上述课题，从而完成了本发明。

即，本发明及其一个方式涉及下述[1]～[10]。

[1]一种带有外框的罩玻璃，其为在平板状玻璃的一个主面上设置有外框的带有外框的罩玻璃，上述外框由在玻璃基体中分散有填料成分的玻璃陶瓷构成，上述玻璃基体包含氧化铋和氧化硼中的至少一者，上述玻璃陶瓷的热膨胀系数在15×10^－7/℃以上且为上述平板状玻璃的热膨胀系数以下的范围内，上述填料成分包含至少一种负热膨胀填料，上述玻璃陶瓷中，上述负热膨胀填料的合计的体积分率为40～65％，且上述填料成分的合计的体积分率为40～65％，上述玻璃基体中的玻璃成分的软化点低于上述平板状玻璃的玻璃化转变点，上述平板状玻璃与上述外框直接接合。

[2]根据上述[1]所述的带有外框的罩玻璃，其中，上述负热膨胀填料的至少一种为包含磷酸锆和β－锂霞石中的至少一者的无机粉末。

[3]根据上述[1]或[2]所述的带有外框的罩玻璃，其中，上述平板状玻璃在与设置有上述外框的一侧相同的一侧的主面上具备光扩散部，上述光扩散部通过上述平板状玻璃的直接加工而形成。

[4]根据上述[3]所述的带有外框的罩玻璃，其中，上述光扩散部形成于比直接接合有上述外框的区域更靠内侧。

[5]根据上述[1]～[4]中任一项所述的带有外框的罩玻璃，其中，上述外框的高度为350μm～4mm。

[6]根据上述[1]～[5]中任一项所述的带有外框的罩玻璃，其中，在上述平板状玻璃的至少一个主面上具备防反射膜。

[7]根据上述[1]～[6]中任一项所述的带有外框的罩玻璃，其中，在上述外框的与和上述平板状玻璃直接接合的面对置的面的表面上具备密封材层，上述密封材层由金属膜或玻璃料构成。

[8]根据上述[1]～[7]中任一项所述的带有外框的罩玻璃，其中，上述平板状玻璃在与设置有上述外框的一侧相同的一侧的主面上具备导电性膜，在上述外框的内部具备贯通上述外框且与上述平板状玻璃垂直地设置的金属导体，上述导电性膜与上述金属导体导通。

[9]一种半导体发光装置，设置在基板上的发光元件由上述[1]～[8]中任一项所述的带有外框的罩玻璃气密密封。

[10]一种半导体受光装置，设置在基板上的受光元件由上述[1]～[8]中任一项所述的带有外框的罩玻璃气密密封。

根据本发明的带有外框的罩玻璃，即便实现一定以上的外框高度，垂直性也高，且能够兼顾与罩玻璃的密合性，且防止因作为发光源的UV－LED、LD(激光二极管)等的能量、传感器所接收到的光的能量等所致的罩玻璃的损伤。另外，由于在平板状玻璃的表面没有因热所致的损伤、裂纹，因此作为带有外框的罩玻璃的可靠性非常高。上述可靠性除了气密密封性以外，还从高温高湿下、热冲击的耐性、耐试剂性、垂直性之类的观点考虑。因此，可得到优异的半导体发光装置、半导体受光装置。

附图说明

图1是表示本实施方式的带有外框的罩玻璃的一个例子的截面示意图。

图2是表示本实施方式的带有外框的罩玻璃的一个例子的截面示意图。

图3是表示本实施方式的带有外框的罩玻璃的一个例子的截面示意图。

图4是表示本实施方式的带有外框的罩玻璃的一个例子的截面示意图，图4中的(a)是在平板状玻璃的两个主面上具备防反射膜的例子，图4中的(b)是在一个主面上具备光扩散部的平板状玻璃的、在两个主面上具备防反射膜的例子。

具体实施方式

以下，对本发明进行详细说明，但本发明并不限定于以下的实施方式，可以在不脱离本发明的主旨的范围内进行任意变形而实施。

本说明书中表示数值范围的“～”以包含其前后记载的数值作为下限值和上限值的含义使用。

本说明书中的“热膨胀系数”是指由在50～350℃的范围加热时的每1℃的伸长率的比例的平均值测定的值。

本说明书中的玻璃基体中的玻璃组成的含量是指从玻璃陶瓷中除去填料成分而得的成分中的含量，是由氧化物基准的质量％表示的值。另外，“质量％”与“重量％”含义相同。

＜带有外框的罩玻璃＞

如图1所示，本实施方式的带有外框的罩玻璃10在平板状玻璃1的一个主面上设置有外框2。外框2沿着平板状玻璃1的外缘而形成。

外框2由在玻璃基体中分散有填料成分的玻璃陶瓷构成，平板状玻璃1与作为外框2的玻璃陶瓷直接接合。

玻璃基体包含氧化铋和氧化硼中的至少一者。玻璃基体的玻璃软化点低于平板状玻璃1的玻璃化转变点。

玻璃陶瓷的热膨胀系数在15×10^－7/℃以上且为平板状玻璃1的热膨胀系数以下的范围内。

构成玻璃陶瓷的填料成分包含至少一种负热膨胀填料，负热膨胀填料的玻璃陶瓷中的合计体积分率为40～65％。另外，填料成分的玻璃陶瓷中的合计体积分率为40～65％。

将平板状玻璃1与外框2直接接合。直接接合是指将平板状玻璃1与外框2在不介由除平板状玻璃1和外框2以外的树脂层等有机材料的粘接层的情况下接合的状态。应予说明，在平板状玻璃1的主面上形成后述的作为无机材料的导电性膜4的情况下，会介由导电性膜4将平板状玻璃1与外框2接合。在该情况下，导电性膜4作为由与平板状玻璃1一体的无机材料构成的结构体进行处理，设为将平板状玻璃1与外框2直接接合的一个方式。

平板状玻璃1与外框2的直接接合不需要阳极接合这样的电压施加，仅通过将平板状玻璃1与外框2重叠并加热就能够接合。

由于通过进行直接接合而不需要树脂层等有机材料，因此耐久性优异。另外，从不需要形成粘接层的方面出发，制造工序也变得简便。

应予说明，是否经直接接合可以通过平板状玻璃1与外框2之间有无上述粘接层来判断。

对于用作外框2的玻璃陶瓷，构成玻璃陶瓷的玻璃基体的玻璃软化点Ts低于平板状玻璃1的玻璃化转变点Tg。由此，能够在不需要对平板状玻璃1的表面造成损伤这样的高温的情况下直接接合。

从防止对平板状玻璃1的表面造成损伤的观点考虑，平板状玻璃1的玻璃化转变点Tg与玻璃基体的玻璃软化点Ts之差优选为50℃以上，更优选为65℃以上，进一步优选为75℃以上。

平板状玻璃1的玻璃化转变点Tg优选与玻璃基体的玻璃软化点Ts之差为上述范围，但从抑制在煅烧时碳残渣增加而阻碍绝缘性的观点、与基板密封时的耐热性的观点考虑，具体而言，优选为500℃以上，更优选为525℃以上，进一步优选为545℃以上，越高越优选。应予说明，平板状玻璃1的玻璃化转变点Tg为由差示热分析(DTA)得到的DTA图的第一拐点的温度。

从防止对平板状玻璃表面的损伤的观点考虑，平板状玻璃1的玻璃软化点Ts优选为700℃以上，更优选为750℃以上，进一步优选为800℃以上，越高越优选。应予说明，平板状玻璃1的玻璃软化点Ts为DTA图的第四拐点的温度。

玻璃基体的玻璃软化点Ts优选与平板状玻璃1的玻璃化转变点Tg之差为上述范围，具体而言，优选为700℃以下，更优选为650℃以下，进一步优选为600℃以下。另外，从抑制在煅烧时碳残渣增加而阻碍绝缘性的观点、与基板密封时的耐热性的观点考虑，玻璃陶瓷的玻璃软化点Ts优选为450℃以上，更优选为460℃以上，进一步优选为470℃以上。应予说明，玻璃基体的玻璃软化点Ts为玻璃单体的DTA图的第四拐点的温度。

从接近安装带有外框的罩玻璃10的基板的热膨胀系数的观点考虑，玻璃陶瓷的热膨胀系数在15×10^－7/℃以上且为平板状玻璃1的热膨胀系数以下的范围内。

玻璃陶瓷的热膨胀系数优选为16×10^－7/℃以上，更优选为17×10^－7/℃以上，另外，也根据平板状玻璃1的热膨胀系数而不同，例如，优选为75×10^－7/℃以下，更优选为70×10^－7/℃以下，进一步优选为65×10^－7/℃以下。

另外，从防止将平板状玻璃1与玻璃陶瓷直接接合时在平板状玻璃1中产生裂纹的观点考虑，(平板状玻璃的热膨胀系数－玻璃陶瓷的热膨胀系数)表示的差为0/℃以上，上述差优选为4×10^－7/℃以上，更优选为6×10^－7/℃以上，另外，优选为24×10^－7/℃以下，更优选为22×10^－7/℃以下。

平板状玻璃1的热膨胀系数只要为玻璃陶瓷的热膨胀系数以上，就没有特别限定，从接近安装带有外框的罩玻璃10的基板的热膨胀系数的观点考虑，优选为20×10^－7/℃以上，更优选为23×10^－7/℃以上，另外，优选为99×10^－7/℃以下，更优选为92×10^－7/℃以下。

构成玻璃陶瓷的玻璃基体在其玻璃组成中包含氧化铋和氧化硼中的至少一者。由此，玻璃软化点Ts降低。

只要玻璃基体的玻璃软化点Ts低于平板状玻璃1的玻璃化转变点Tg，氧化铋的含量就没有特别限定，例如，优选为25质量％以上，更优选为30质量％以上。另一方面，从抑制平板状玻璃1的耐候性降低的观点考虑，氧化铋的含量优选为95质量％以下，更优选为90质量％以下。

只要玻璃基体的玻璃软化点Ts低于平板状玻璃1的玻璃化转变点Tg，氧化硼的含量就没有特别限定，例如，优选为5质量％以上，更优选为10质量％以上。另一方面，从抑制平板状玻璃1的耐候性降低的观点考虑，氧化硼的含量优选为50质量％以下，更优选为30质量％以下，进一步优选为20质量％以下。

同时含有氧化铋和氧化硼时，从抑制平板状玻璃1的耐候性降低的观点考虑，优选氧化铋的含量多于氧化硼的含量。

如上所述，作为包含氧化铋和氧化硼中的至少一者的玻璃基体，一般可举出被称为氧化铋系玻璃、硼硅酸系玻璃的玻璃。

作为氧化铋系玻璃，除了Bi₂O₃以外，还可以含有B₂O₃、CeO₂、SiO₂、RO、R’₂O、R”₂O₃、R”’O₂等。

应予说明，R是指选自Zn、Ba、Sr、Mg、Ca、Fe、Mn、Cr、Sn和Cu中的至少一种。R’是指选自Li、Na、K、Cs和Cu中的至少一种。R”是指选自Al、Fe和La中的至少一种。R”’是指选自Zr、Ti和Sn中的至少一种。

另外，R”为Al时的Al₂O₃与作为构成玻璃陶瓷的填料成分的氧化铝明确区分。即，作为玻璃组成的Al₂O₃含量从包含作为填料成分的氧化铝的无机粉末的含量中排除。

作为氧化铋系玻璃，更具体而言，例如，可优选使用含有30～90质量％的Bi₂O₃和5～20质量％的B₂O₃的玻璃。该玻璃可以进一步含有0～10质量％的CeO₂、0～20质量％的SiO₂、0～55质量％的RO、0～10质量％的R’₂O、0～20质量％的R”₂O₃、0～30质量％的R”’O₂。

作为硼硅酸系玻璃，除了SiO₂和B₂O₃以外，还可以含有CeO₂、RO、R’₂O、R”₂O₃、R”’O₂等，优选含有ZnO、K₂O、Na₂O。

更具体而言，例如，可优选使用含有23～35质量％的SiO₂、40～55质量％的B₂O₃、10～20质量％的ZnO、合计3～15质量％的K₂O和Na₂O的玻璃。

以下，对除氧化铋(Bi₂O₃)和氧化硼(B₂O₃)以外的各成分进行记载。

SiO₂为构成玻璃的成分。另一方面，如果过量添加，则有玻璃软化点Ts变得过高的顾虑。

CeO₂为使玻璃原料熔解而玻璃化后的玻璃粉末的色调稳定的成分，含有氧化铋时，优选一起含有。另一方面，如果过量添加，则有容易结晶化而难以得到稳定的玻璃粉末的顾虑。

包含CaO的RO表示的成分为对玻璃的稳定化有效且抑制结晶化的成分。另一方面，如果过量添加，则有玻璃软化点Ts变得过高的顾虑。

包含K₂O和Na₂O的R’₂O表示的成分为使玻璃软化点Ts降低的成分。越是原子序号小的元素，该效果越大。但是，越是原子序号小的元素，如果含量变多，则越有玻璃的绝缘性变低而损害可靠性的顾虑。

包含Al₂O₃的由R”₂O₃表示的成分为对玻璃的稳定化有效而使抑制结晶化的作用和玻璃的化学耐久性提高的成分。另一方面，如果过量添加，则有玻璃软化点Ts变得过高的顾虑。

R”’O₂表示的成分为接合时供给氧的成分。另一方面，如果过量添加，则有在接合时发泡的顾虑。

玻璃陶瓷中的填料成分分散在玻璃基体中。填料成分包含至少一种负热膨胀填料。

负热膨胀填料是指热膨胀系数为负值、即小于0/℃的填料。

通过使用负热膨胀填料，即便是热膨胀系数小的基板，在安装带有外框的罩玻璃10时，也可适当地进行玻璃陶瓷的热膨胀系数的控制。另外，通过含有规定量的负热膨胀填料，能够兼顾外框2相对于平板状玻璃1的垂直性和良好的密合性。如果不使用负热膨胀填料而仅使用低热膨胀填料，则上述热膨胀系数的控制性降低，难以兼顾上述垂直性和良好的密合性。

作为负热膨胀填料的具体例，可举出热膨胀系数为－20×10^－7/℃的磷酸锆、热膨胀系数为－50×10^－7/℃的β－锂霞石(Li₂O·Al₂O₃·2SiO₂)、热膨胀系数为－7×10^－7/℃的钨酸锆(ZrW₂O₈)等。其中，从材料获得简便性的观点考虑，优选负热膨胀填料的至少一种为包含磷酸锆和β－锂霞石中的至少一者的无机粉末。

从玻璃陶瓷具有作为外框2的强度且具备相对于平板状玻璃1的垂直性、并且防止平板状玻璃1产生裂纹的观点考虑，玻璃陶瓷中的负热膨胀填料的合计的体积分率为40％以上，优选为43％以上，更优选为45％以上。另外，从得到将作为外框2的玻璃陶瓷与平板状玻璃1直接接合时的密合性而得到高密封性的观点、并且防止平板状玻璃1产生裂纹的观点考虑，负热膨胀填料的合计体积分率为65％以下，优选为63％以下，更优选为61％以下。

单独包含磷酸锆的无机粉末作为负热膨胀填料时，玻璃陶瓷中的磷酸锆的体积分率为40％以上，优选为43％以上，更优选为45％以上，另外，为65％以下，优选为63％以下，更优选为61％以下。包含磷酸锆以外的负热膨胀填料时，优选使其合计在上述范围。

单独包含β－锂霞石的无机粉末作为负热膨胀填料时，玻璃陶瓷中的β－锂霞石的体积分率为40％以上，优选为43％以上，更优选为45％以上，另外，为65％以下，优选为63％以下，更优选为61％以下。包含β－锂霞石以外的负热膨胀填料时，优选使其合计在上述范围。

填料成分也可以包含除上述负热膨胀填料以外的其它填料。包含其它填料时，优选被称为低热膨胀填料的热膨胀系数为0×10^－7/℃～40×10^－7/℃的填料。

作为低热膨胀填料，例如，可举出氧化锆、二氧化硅和它们的混合物等。作为混合物，可举出氧化镁、氧化铝和二氧化硅的混合物即堇青石(2MgO·2Al₂O₃·5SiO₂)。

从防止平板状玻璃1产生裂纹的观点考虑，玻璃陶瓷中的填料成分的合计体积分率为40％以上，优选为43％以上，更优选为45％以上。另外，从得到与平板状玻璃1的良好的密合性的观点考虑，上述体积分率为65％以下，优选为63％以下，更优选为61％以下。但是，上述含量可以根据填料成分的比重等而变化。应予说明，填料成分的合计在除了负热膨胀填料以外还包含上述其它填料的情况下是指负热膨胀填料与其它填料的合计。

另外，从适当地得到基于负热膨胀填料的效果的观点考虑，填料成分整体中的负热膨胀填料的合计的比例以体积分率计优选为43％以上，更优选为45％以上，也可以为100％即仅为负热膨胀填料。

填料成分为无机粉末，球状、扁平状、鳞片状、纤维状等形状没有特别限定。

无机粉末的大小也没有特别限定，例如50％粒径(D₅₀)优选为0.5μm以上，更优选为2μm以上，另外，优选为10μm以下，更优选为9μm以下。50％粒径为使用激光衍射/散射式粒度分布测定装置测定的值。

平板状玻璃只要热膨胀系数和玻璃化转变点Tg与玻璃陶瓷的热膨胀系数和玻璃基体的玻璃软化点Ts满足上述关系，就没有特别限定。

例如，优选平板状玻璃在从可见区域到近红外区域中是透明的。

具体而言，平板状玻璃可以使用钠钙玻璃、硼硅酸盐玻璃、铝硅酸盐玻璃、二氧化硅玻璃等。从能够容易加工的方面考虑，优选硼硅酸盐玻璃。另外，从耐久性、透过性的方面考虑，优选二氧化硅玻璃。

本实施方式的带有外框的罩玻璃10除了平板状玻璃1和外框2以外，还可以具有其它构成。作为其它构成，例如，如图2所示，可举出符号1c表示的光扩散部、符号3表示的密封材层。另外，如图3所示，可举出符号4表示的导电性膜、符号5表示的金属导体。进而，如图4中的(a)、(b)所示，可举出符号6表示的防反射膜。

以下依次对各构成进行说明。

平板状玻璃1可以在至少一个主面上具备光扩散部，将直接接合有外框2的一侧的主面设为第一的主面1a时，可以在第一主面1a上具备光扩散部1c。光扩散部1c通过对平板状玻璃1的第一主面进行直接加工而形成。应予说明，也可以另行具备光扩散层而并不具备经直接加工的光扩散部，此时，从气密密封性的观点考虑，优选光扩散层由无机材料构成。

通过对平板状玻璃1进行直接加工而形成的光扩散部1c与在平板状玻璃1的主面上形成光扩散层时相比，从减少由界面反射所致的损耗、防止层间剥离的观点考虑而优选。

从平板状玻璃1与外框2的密合性的观点考虑，光扩散部1c优选形成于平板状玻璃1的第一主面1a上的比直接接合有外框2的区域更靠内侧。另外，进行这样的直接加工时，平板状玻璃例如可以适当地使用AGC公司制的AN100(商品名)、M100(商品名)、M130(商品名)、肖特公司制的TEMPAX(商品名)、D263(注册商标)等，但并不限定于此。

光扩散部1c优选具备多个透镜，进一步优选相邻的透镜的边界锐利，更进一步优选没有间隙地配置于平板状玻璃1的第一主面1a上的至少有效区域。

平板状玻璃1的厚度没有特别限定，从耐久性的观点考虑，优选为300μm以上，更优选为400μm以上，进一步优选为500μm以上。另一方面，从透过性、重量的观点考虑，平板状玻璃1的厚度优选为1.5mm以下，更优选为1.2mm以下，进一步优选为1.1mm以下。

从防止罩玻璃因来自光源的光能而受到损伤的观点考虑，由玻璃陶瓷构成的外框2的高度优选为350μm以上，更优选为400μm以上，进一步优选为500μm以上。另一方面，从设备低高度化的要求考虑，外框的高度优选为4mm以下，更优选为3mm以下，进一步优选为2mm以下。

从通过改变层叠数来调整高度、或者也可以根据需要形成高的框的方面考虑，优选外框2为经层叠的生片的煅烧体。对生片的详细情况进行后述，生片是指使作为玻璃陶瓷的前体的粉末例如分散于粘结剂等并进行流延而得的片材。

从将带有外框的罩玻璃10与具备发光元件或受光元件的基板粘接时的气密密封性的观点考虑，外框2优选在与和平板状玻璃1直接接合的面对置的面的表面上具备密封材层3。

密封材层3可以为由金属膜构成的层，也可以为由玻璃料构成的层。

密封材层3由金属膜构成时，可以通过使用金属焊料的粘接而将基板与带有外框的罩玻璃10进行气密密封。

从使用金属焊料时的粘接性的观点考虑，金属膜优选在其最表面具有包含选自Au、Ag、Cu和Au－Sn合金中的1种以上的金属被膜(未图示)，更优选具有Au被膜。作为上述被膜的基底，可以具有Ni被膜、Ti被膜等被膜(未图示)。

应予说明，外框2具备后述的金属导体5时，优选金属膜具有使用了与金属导体5同样的金属的金属被膜。

密封材层3由玻璃料构成时，可以通过基于加热的粘接而将基板与带有外框的罩玻璃10气密密封。

玻璃料为由低熔点玻璃构成的封接玻璃，可以使用以往公知的玻璃。例如，可适当地使用锡－磷酸系玻璃、铋系玻璃、钒系玻璃、铅系玻璃、硼酸锌碱玻璃等低熔点玻璃。其中，考虑粘接性、粘接可靠性、气密密封性之类的可靠性、以及对环境、人体的影响等，更优选由锡－磷酸系玻璃、铋系玻璃构成的低熔点玻璃。

玻璃料也可以进一步包含电磁波吸收剂、低热膨胀填充剂这样的无机填充材料。

从带有外框的罩玻璃10的用途和空间的有效利用的观点考虑，外框2优选与平板状玻璃1垂直地设置。平板状玻璃1与外框2垂直是指平板状玻璃1与外框2的外侧的面所成的角是垂直的。应予说明，垂直不需要严格地为90°，只要为90°±5°的大致垂直就足够。

另外，带有外框的罩玻璃10优选根据其用途而具备能够检知平板状玻璃1的破裂这样的系统。作为系统的一个例子，优选平板状玻璃1在与设置有外框2的一侧相同的一侧的主面上具备导电性膜4。另外，优选在外框2的内部具备贯通外框2且与平板状玻璃1垂直地设置的金属导体5，且导电性膜4与金属导体5导通。

在平板状玻璃1的主面上直接接合有外框2，但如图3所示，导电性膜4也形成于平板状玻璃1的主面上的所有区域、即与外框接合的区域时平板状玻璃1与外框2会介由导电性膜4接合。在该情况下，由无机材料构成的导电性膜4作为与平板状玻璃1一体的结构进行处理，设为将平板状玻璃1与外框2直接接合的一个方式。

导电性膜4中可以应用以往公知的无机材料，从透光性的观点考虑，优选为透明导电膜，例如可举出ITO(铟锡氧化物，Indium Tin Oxide)膜、SnO₂膜、ZnO膜等。其中，从耐久性、电阻的方面考虑，优选ITO膜。

导电性膜4的膜厚没有特别限定，为了确保稳定的导电性，优选为0.05μm以上，更优选为0.1μm以上，进一步优选为0.2μm以上。另外，为了保持透过性，导电性膜4的膜厚优选为1μm以下，更优选为0.8μm以下，进一步优选为0.7μm以下。

导电性膜4只要形成于平板状玻璃1的主面上的至少一部分区域即可，鉴于检知平板状玻璃1的破裂这样的目的，优选至少形成于有效区域、即被照射来自光源的光的区域，更优选形成于平板状玻璃1的主面上的所有区域。

另外，在平板状玻璃1的主面上形成有除导电性膜4以外的膜、层时，优选在比这些其它膜、层更靠外侧、即具备发光元件或受光元件的基板所位于一侧的最表面形成有导电性膜4。

金属导体5也有时被称为通孔(Via)，是指将上层的配线与下层的配线进行电连接的导体。本实施方式中，为了将导电性膜4与检知平板状玻璃1的破裂的检测器连接，金属导体5与导电性膜4导通。

金属导体5可以利用以往公知的方法应用以往公知的金属导体。例如，在将构成外框2的玻璃陶瓷煅烧之前或之后，设置贯通该外框2的内部的孔，并向其中铺设金属导体5。

金属导体5只要是具有导电性的金属即可，从制造上的容易性的方面考虑，优选选自Ag、Au和Cu中的1种以上的金属，更优选Ag。制造上的容易性是指将成为外框2的玻璃陶瓷煅烧而烧结时能够一起烧结。

金属导体5的形状没有特别限定，从容易贯通到外框2的内部的观点考虑，优选金属线。从防止金属导体5的凹凸变大、在煅烧时在作为外框2的玻璃陶瓷产生裂纹的观点考虑，作为金属线的直径的通孔直径更优选为0.2mm以下，进一步优选为0.1mm以下。通孔直径的下限没有特别限定，从防止金属导体5断裂的观点考虑，优选为0.05mm以上。

另外，本实施方式的带有外框的罩玻璃10可以在平板状玻璃1的至少一个主面上进一步具备防反射膜6等。

防反射膜6优选形成在平板状玻璃1的至少一个主面上。即，防反射膜6可以形成在具备发光元件或受光元件的基板所位于一侧的第一主面1a上，也可以形成于另一侧的第二主面1b上，另外，如图4中的(a)所示，也可以形成在两个主面上。

带有外框的罩玻璃10具备光扩散部1c时，如图4中的(b)所示，优选在光扩散部1c的表面上、即比光扩散部1c更靠外侧形成防反射膜6。

防反射膜6只要至少具有减少设计波长的光的反射率的防反射功能，就没有特别限定。从防止煅烧外框2时消失的观点考虑，防反射膜6优选为由无机材料形成的膜，例如，可举出单层结构的薄膜、层叠有如SiO₂和Ta₂O₅等那样折射率不同的2种以上的电介质层的介电多层膜等多层膜。

平板状玻璃1可以在不损害本发明效果的范围内，除了上述构成以外，还具备具有某种功能的层、膜等。

应予说明，平板状玻璃1具备防反射膜6、导电性膜4等由无机材料形成的膜时且这些膜形成至与外框2的接合区域时，平板状玻璃1与外框2会介由上述膜而接合。在该情况下，也判断为该膜与平板状玻璃1是一体的构成，平板状玻璃1与外框2被直接接合。

带有外框的罩玻璃10可以在不损害本发明效果的范围内进行任意变形。例如，可以对外框2的一部分进行切割，或者以成为通过平板状玻璃1和外框2的直线的方式对角部进行倒角而可将金属导体5取出等。

本实施方式的带有外框的罩玻璃10即便实现一定以上的外框高度。也能够确保垂直性，且能够兼顾与罩玻璃的密合性。另外，也减少平板状玻璃表面的损伤、裂纹。因此，本实施方式的带有外框的罩玻璃10适于将半导体发光装置的基板、半导体受光装置的基板气密密封。

即，本实施方式也涉及一种使用上述带有外框的罩玻璃10将设置在基板上的发光元件气密密封的半导体发光装置。作为发光元件，例如可举出发光二极管(LED)、半导体激光(LD)等。作为此时的基板，优选氮化铝基板。另外，作为具备这些发光元件的半导体发光装置，可举出移动电话、液晶电视的背光灯、小型信息终端的操作按钮中的发光部、汽车用或装饰用的照明、杀菌用途等深紫外光LED、3D测距传感器的激光部、以及其它光源等。

另外，本实施方式也涉及一种使用上述带有外框的罩玻璃10将设置在基板上的受光元件气密密封的半导体受光装置。作为受光元件，例如可举出MEMS传感器等。作为此时的基板，优选硅基板。

＜带有外框的罩玻璃的制造方法＞

对带有外框的罩玻璃10的制造方法的一个实施方式进行说明。

对带有外框的罩玻璃10中的成为外框2的玻璃陶瓷的制造方法没有特别限定，例如，可以通过将作为玻璃基体的玻璃粉末与填料成分的混合物即玻璃陶瓷的前体进行成型、煅烧而被烧结来得到。具体而言，可举出将上述前体成型为被称为生片的片状并进行煅烧的方法。

下述示出生片的制造方法的一个例子。

首先，以成为期望的玻璃组成的方式将各原料配合并进行混合，使所得到的原料混合物熔融后冷却、粉碎，由此得到玻璃粉末。通过将由粉碎得到的玻璃粉末进行煅烧而成为玻璃基体，确定玻璃陶瓷的玻璃组成。因此，本实施方式的玻璃粉末包含氧化铋和氧化硼中的至少一者。另外，玻璃粉末的优选方式与上述＜带有外框的罩玻璃＞中针对玻璃基体所记载的优选方式相同。

原料混合物的熔融温度例如优选为500～800℃，熔融时间例如优选为30～60分钟。

粉碎可以为干式粉碎法，也可以为湿式粉碎法。在湿式粉碎法的情况下，可以使用水、乙醇等作为溶剂。

粉碎例如可以使用辊磨机、球磨机、喷射磨机等粉碎机。

对于玻璃粉末的大小，从防止玻璃粉末凝聚而难以处理、以及防止粉末化所需时间的长时间化的观点考虑，50％粒径(D₅₀)优选为0.5μm以上，更优选为1μm以上。另外，从防止玻璃软化点Ts的上升、烧结不足的观点考虑，50％粒径(D₅₀)优选为10μm以下，更优选为9μm以下。

从得到良好的烧结性的观点、以及防止伴随未溶解成分残留在烧结体中而导致反射率降低的观点考虑，玻璃粉末的最大粒径优选为20μm以下，更优选为10μm以下。

可以通过粉碎后根据需要进行分级等来调整粒径。

接下来，将玻璃粉末与填料成分混合而得到玻璃陶瓷的前体。

填料成分使用至少一种负热膨胀填料。负热膨胀填料可以使用与上述＜带有外框的罩玻璃＞中记载的负热膨胀填料同样的负热膨胀填料，优选的方式也同样。另外，对于其它可以包含的其它填料，也可以使用与上述＜带有外框的罩玻璃＞中记载的填料同样的填料，优选的方式也同样。

负热膨胀填料以得到的玻璃陶瓷中的合计体积分率成为40～65％的方式进行混合。另外，包含其它填料时，在得到的玻璃陶瓷中，以填料成分的合计体积分率合计成为40～65％的方式进行混合。

玻璃陶瓷的前体中根据需要配合有机溶剂、增塑剂、粘结剂、分散剂等而制备浆料或糊料。

有机溶剂例如可举出醇、酮、芳香族烃等。更具体而言，可以使用甲苯、甲乙酮、甲醇、2－丁醇、二甲苯等，它们可以使用1种，也可以混合2种以上。

增塑剂可举出己二酸系、邻苯二甲酸系等。更具体而言，可以使用己二酸双(2－乙基己基)酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸丁基苄酯等。

粘结剂可举出热分解性树脂等。更具体而言，可以使用丙烯酸树脂、聚乙烯醇缩丁醛等。

分散剂可举出表面活性剂型分散剂等。更具体而言，可以使用DISPERBYK180(商品名，BYK-Chemie公司制)等。

通过将得到的浆料或糊料进行流延而得到片材，将该片材称为生片。具体而言，例如，可通过在膜上涂布浆料或糊料并使其干燥而得到生片。

生片的厚度没有特别限定，可以根据涂布时的厚度、浆料浓度等而进行调整。

接下来，对由上述得到的生片形成外框2的方法、以及将外框2与平板状玻璃1直接接合的方法进行说明。

首先，将生片根据期望的外框2的高度而层叠适当的片数。然后，利用开孔机对内部进行冲裁而形成外框形状。此时，在带有外框的罩玻璃10具备金属导体5的情况下，也可以一并形成用于贯通金属导体5的贯通孔。应予说明，在形成玻璃陶瓷时，也可以使用将玻璃陶瓷的前体使用模具等成型而得的成型体而并非使用上述生片，但从使配线容易通过各层的方面考虑，优选生片。

生片可以根据期望的外框形状而逐个制作，但也可以制作大的生片，利用开孔机在多个位置进行冲裁，由此制成成为多个连接的多连片连接基板的外框。此时，将生片与平板状玻璃重叠并进行热压接，对热压接后的重叠体进行煅烧，由此可得到生片成为玻璃陶瓷并连接的多连片带有外框的罩玻璃。通过将该连接的多连片带有外框的罩玻璃进行分割而得到单独的带有外框的罩玻璃10。另外，也可以通过将生片的层叠体单独煅烧而预先制成玻璃陶瓷后，与平板状玻璃重叠并进行再煅烧而直接接合。

外框2的形状由生片的形状来确定。即，外框2的内侧的形状来自冲裁生片时的形状。另外，外框2的外侧的形状来自生片的外形。在由多连片连接基板进行分割而得到带有外框的罩玻璃10的情况下，在煅烧后进行分割时的形状成为外框2的外侧的形状。

平板状玻璃1可以利用以往公知的方法来制作，另外，也可以使用市售的产品。

例如，以得到期望组成的玻璃的方式调配玻璃原料，进行加热熔融。然后，通过鼓泡、搅拌、澄清剂的添加等而将熔融玻璃均质化，利用公知的成型法成型为规定厚度的玻璃板，进行缓冷。也可以在将熔融玻璃均质化后，通过成型为块状并在缓冷后进行切断的方法而成型为平板状。

作为平板状玻璃的成型法，例如，可举出浮法、压制法、熔融法和下拉法。特别是，从控制玻璃厚度的观点考虑，优选下拉法。

在平板状玻璃1的主面上形成导电性膜4并使其与金属导体5导通的情况下，优选在将平板状玻璃1重叠于生片之前形成导电性膜4。

导电性膜4可以利用以往公知的方法形成在平板状玻璃1的主面上。例如，导电性膜为ITO膜时，优选利用溅射法形成。

另外，在平板状玻璃1的相同的主面上具备光扩散部1c、防反射膜6时，导电性膜4优选形成于它们的最表面、即最接近基板的一侧。

在平板状玻璃1的主面上直接加工光扩散部1c、或者形成防反射膜6时，上述加工、膜的形成可以在将平板状玻璃1重叠于生片之前进行，也可以在得到带有外框的罩玻璃10之后进行。但是，在如上具备光扩散部1c的情况下或具备导电性膜4的情况下，优选在将平板状玻璃1重叠于生片之前进行光扩散部1c的加工或导电性膜4的形成。

防反射膜6可以利用以往公知的方法而形成。例如，可以通过使用溅射法、蒸镀法等公知的成膜方法将高折射率层和低折射率层依次层叠在平板状玻璃1的主面上而形成。

应予说明，防反射膜6形成在平板状玻璃1的与和外框2直接接合的一侧相反的一侧的主面上、即第二主面1b上时，可以在得到带有外框的罩玻璃10之后形成。

将生片与平板状玻璃1重叠后的利用热压的直接接合只要生片与平板状玻璃1一体化，条件就没有特别限定。

压接时的温度例如优选为60～65℃。压接时的压力例如优选为12400～14000Pa。压接时的时间例如优选为5～10分钟。

将未烧结的带有外框的罩玻璃根据需要进行脱脂，进一步煅烧，由此生片成为在玻璃基体中分散有填料成分的玻璃陶瓷，得到作为外框2的玻璃陶瓷与平板状玻璃1直接接合而成的带有外框的罩玻璃10。

未烧结的带有外框的罩玻璃为多连片连接基板时，通过在煅烧后利用切割机或激光在邻接的孔间进行切断而得到单独的带有外框的罩玻璃10。

脱脂只要根据需要进行即可，例如优选为350～450℃。脱脂时间例如优选为1～10小时。

煅烧时的温度为玻璃陶瓷中的玻璃基体的玻璃软化点Ts以上的温度，优选为小于平板状玻璃1的玻璃化转变点Tg的温度。由此，防止因热而对平板状玻璃1的表面造成损伤。

具体的煅烧温度也根据玻璃陶瓷的玻璃组成而不同，从得到充分的烧结性的观点考虑，例如优选为500℃以上，更优选为520℃以上，进一步优选为550℃以上。另外，从防止构成密封材层3的金属、金属导体5等的金属熔融的观点考虑，煅烧温度优选为900℃以下，更优选为750℃以下，进一步优选为680℃以下。

从得到充分的烧结性的观点考虑，煅烧时间优选为10分钟以上，更优选为15分钟以上，进一步优选为25分钟以上。另外，从生产率的观点考虑，煅烧时间优选为120分钟以下，更优选为90分钟以下，进一步优选为60分钟以下。

除上述以外，生片也可以不与平板状玻璃1重叠进行热压接，而是将生片单独煅烧而制成玻璃陶瓷后与平板状玻璃直接接合。此时，将成为玻璃陶瓷的外框与平板状玻璃重叠并直接在上述煅烧温度的范围进行煅烧。

此时，从密合性的方面考虑，优选在进行将玻璃陶瓷与平板状玻璃直接接合的煅烧之前通过研磨加工等使玻璃陶瓷的表面平滑。玻璃陶瓷的表面优选使表面粗糙度Ra为0.3μm以下，更优选为0.1μm以下。

密封材层3根据需要形成于成为外框形状的生片的一个表面。上述一个表面是指与和平板状玻璃1接合的一侧相反的一侧的表面。另外，可以进行煅烧而在成为玻璃陶瓷的外框2的一个表面形成密封材层3，也可以在得到平板状玻璃1与外框2直接接合而成的带有外框的罩玻璃10之后形成密封材层3。

密封材层3由金属膜或玻璃料形成，可以利用以往公知的方法形成。例如，密封材层3为金属膜时，可以通过利用丝网印刷法涂布在金属粉末中添加乙基纤维素等媒介物(Vehicle)、根据需要的溶剂等制成糊状的导电糊料而形成。另外，密封材层3为玻璃料时，可以通过涂布将低熔点玻璃的玻璃料与将作为粘结剂成分的树脂溶解于溶剂而得的媒介物混合而成的糊料来形成。

在密封材层3的金属膜的表面上、外框与金属膜之间形成作为基底的被膜时，也可以利用以往公知的方法来形成这些被膜。例如可以利用电解镀覆处理、非电解镀覆而形成。

设置金属导体5时，可以通过利用丝网印刷法将例如金属糊料填充于预先形成的贯通孔而形成。金属导体5可以填充于成为外框形状的生片的贯通孔，也可以填充于煅烧而成为玻璃陶瓷的外框的贯通孔。

密封材层3、金属导体5除了丝网印刷法以外，也可以利用溅射法、蒸镀法等而形成。

实施例

以下举出实施例对本发明进行具体说明，但本发明并不限定于此。

例1－2～例1－4、例1－8、例1－9、例2和例3为实施例，例1－1、例1－5～例1－7和例1－10～例1－14为比较例。

例1－1～例1－14为在平板状玻璃的一个主面上设置将玻璃陶瓷的前体加压成型而制成的压粉体，并进行煅烧，由此将平板状玻璃与玻璃陶瓷直接接合的例子。因此，虽然玻璃陶瓷并非成为外框的带有外框的罩玻璃，但对于平板状玻璃与玻璃陶瓷的密合性、外框的垂直性、以及平板状玻璃表面有无裂纹之类的损伤的验证，可以与制成带有外框的罩玻璃时同等看待，因此作为实施例或比较例进行处理。

[例1－1～例1－14]

作为平板状玻璃，准备50mm×50mm且厚度0.5mm的由无碱硼硅酸玻璃构成的玻璃板(AGC公司制，AN100)。该玻璃化转变点为710℃，热膨胀系数为39×10^－7/℃。

准备玻璃粉末(AGC公司制，ASF－1109)作为玻璃陶瓷的前体。该玻璃粉末的50％粒径为2.8μm，煅烧而得到的玻璃基体的玻璃软化点为545℃。

对于上述玻璃粉末，将表1中记载的填料成分以表1中记载的体积分率进行混合来制备作为玻璃陶瓷的前体的粉末。将作为该前体的粉末利用油压成型机进行加压成型，制成直径17mm、高度5mm的圆柱状的压粉体。通过调整所使用的粉末的重量，无论作为前体的粉末的比重的差异，使例1－1～例1－14的压粉体的体积均相等。

通过在平板状玻璃的一个主面上设置上述得到的压粉体，并以下述温度进行煅烧而得到玻璃陶瓷，并且将平板状玻璃与玻璃陶瓷直接接合，由此得到模仿了带有外框的罩玻璃的带有玻璃陶瓷的玻璃板。对于煅烧温度，例1－1～例1－4、例1－7、例1－11、例1－12为600℃，例1－5、例1－8、例1－9为620℃，例1－6、例1－10、例1－13、例1－14为640℃。

应予说明，作为填料成分，磷酸锆使用东亚合成公司制的ULTEA(注册商标)WH2，β－锂霞石使用丸斯釉药合资会社制的FE－200，堇青石使用丸斯釉药合资会社制的SS－600。

[评价]

对得到的带有玻璃陶瓷的玻璃板进行玻璃陶瓷的热膨胀系数、平板状玻璃与玻璃陶瓷的密合性、玻璃陶瓷相对于平板状玻璃的垂直性、以及平板状玻璃表面有无裂纹的评价。

对于玻璃陶瓷的热膨胀系数，使用SHIMADZU公司制的TMA－50，测定在50～350℃的范围进行加热时的每1℃的伸长率的比例，将平均值作为热膨胀系数。将结果示于表1。

对于平板状玻璃与玻璃陶瓷的密合性，从玻璃面利用显微镜对带有玻璃陶瓷的玻璃板的平板状玻璃与玻璃陶瓷接合的位置进行观察来确认有无接合。显微镜利用OLYMPUS公司的立体显微镜MVX10进行观察。

将结果示于表1的“密合性”，“○”表示平板状玻璃与玻璃陶瓷接合，“×”表示未看到上述接合。

玻璃陶瓷相对于平板状玻璃的垂直性使用OLYMPUS公司的立体显微镜MVX10进行判断。

将结果示于表1的“垂直性”，“○”表示玻璃陶瓷的垂直性高。具体而言，由于玻璃陶瓷是将圆柱状的压粉体煅烧而成的，因此玻璃陶瓷也成为与压粉体形状相似的圆柱状。然而，实际上，伴随煅烧，难以成为完全相似的形状。因此，将圆柱状的玻璃陶瓷的截面的横向、即与成为圆柱状的上表面、底面的圆的直径2r对应的方向的最大长度设为L1，将玻璃陶瓷与平板状玻璃接合的区域的横向、即圆柱状的底面的圆的直径设为L2时，将(L1－L2)表示的差为1.0mm以下的情况设为“○”。

另外，表1中“垂直性”为“×”是指上述(L1－L2)表示的差超过1.0mm的情况，意味着玻璃陶瓷失去垂直性，且在横向上带有弧度。

平板状玻璃表面有无裂纹通过使用OLYMPUS公司的立体显微镜MVX10对平板状玻璃的表面进行观察来判断。

将结果示于表1的“裂纹”，“○”是指在平板状玻璃的表面没有观察到裂纹，“×”是指在平板状玻璃的表面观察到裂纹。

应予说明，平板状玻璃表面的裂纹在平板状玻璃与玻璃陶瓷良好地直接接合时、即密合性良好时有可能产生。因此，平板状玻璃与玻璃陶瓷的密合性的评价为“×”的情况不作为评价对象，表1中用“－”表示。

[表1]

另外，根据例1－1～例1－5、例1－6～例1－10的结果，可知通过增多玻璃陶瓷中的填料成分的体积分率，相对于平板状玻璃的垂直性变得良好。认为这是通过填料成分的量为一定以上，能够保持玻璃陶瓷的形状。另一方面，可知如果过于增多填料成分的体积分率，则相对于平板状玻璃的密合性降低。认为这是通过玻璃基体的体积分率变小，煅烧时的玻璃基体的熔融性降低。

由此，可以说重要的是使玻璃陶瓷中的负热膨胀填料的合计的体积分率为40～65％，且使填料成分的合计的体积分率为40～65％。

平板状玻璃表面没有产生裂纹的情况是指热膨胀系数的值一致、即接近到不产生裂纹的程度的情况。玻璃陶瓷的热膨胀系数与平板状玻璃的热膨胀系数相比大到可以说不一致时，如例1－1、例1－6、例1－7、例1－10所示，结果是即便平板状玻璃与玻璃陶瓷的密合性良好，平板状玻璃的表面也会产生裂纹。虽然为了减小玻璃陶瓷的热膨胀系数而考虑了向玻璃基体中添加负热膨胀填料、低热膨胀填料的方法，但需要使用负热膨胀填料，但已知如果想要使用如例1－11～例1－14那样的低热膨胀填料来减小玻璃陶瓷的热膨胀系数，则无法兼顾平板状玻璃与玻璃陶瓷的密合性以及玻璃陶瓷的垂直性，难以维持气密密封性。

[例2]

以玻璃料(AGC公司制，ASF－1109)成为43体积％、磷酸锆(东亚合成公司制，ULTEA(注册商标)WH2)成为57体积％的方式进行配合并混合，由此制备作为玻璃陶瓷的前体的粉末。在玻璃陶瓷的前体1kg中配合以甲苯：甲乙酮：甲醇：2－丁醇＝3：3：1：1(质量比)混合而成的溶剂0.35kg作为有机溶剂、己二酸双(2－乙基己基)酯0.060kg作为增塑剂、丙烯酸树脂0.447kg作为粘结剂、以及分散剂(BYK-Chemie公司制，商品名：DISPERBYK180)0.015kg，进行混合而制备浆料。

利用刮刀法将浆料涂布到聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜上并使其干燥，由此制造生片。每一片生片的厚度为200μm。

层叠6片生片，使用开孔机开出8×8棋盘格的4.0mm×4.0mm的四边形的孔，得到未烧结的64个连接而成的具有多连片外框形状的面板。将该面板在600℃进行煅烧，得到开出8×8棋盘格的3.4mm×3.4mm的四边形的孔的厚度1mm的玻璃陶瓷。

对玻璃陶瓷的一个表面以表面粗糙度Ra小于0.1μm的方式进行研磨加工。在平板状玻璃(AGC公司制，AN100)的主面上以进行上述加工的一侧的面与平板状玻璃相接的方式设置玻璃陶瓷，在620℃进行煅烧，由此直接接合，利用刀片切割单片化成5mm×5mm，由此得到64个带有外框的罩玻璃。

[例3]

将平板状玻璃与玻璃陶瓷直接接合之前形成光扩散部，除此以外，与例2同样地得到带有外框的罩玻璃。

光扩散部通过在平板状玻璃的直接接合玻璃陶瓷的一侧的主面上直接加工多个透镜而形成。光扩散部为2.5mm×2.5mm的四边形，且避开平板状玻璃与玻璃陶瓷直接接合的区域，光扩散部以位于外框的内侧的方式形成。

虽然详细并且参照特定的实施方式对本发明进行了说明，但对本领域技术人员而言显而易见的是可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下加以各种变更、修正。本申请基于2020年12月23日申请的日本专利申请(日本特愿2020－213972)和2021年12月7日申请的日本专利申请(日本特愿2021－198726)，并将其内容作为参照引入本说明书中。

符号说明

1平板状玻璃

1a第一主面

1b第二主面

1c光扩散部

2外框

3密封材层

4导电性膜

5金属导体

6防反射膜

10带有外框的罩玻璃

Claims (10)

1.一种带有外框的罩玻璃，其为在平板状玻璃的一个主面上设置有外框的带有外框的罩玻璃，

所述外框由在玻璃基体中分散有填料成分的玻璃陶瓷构成，

所述玻璃基体包含氧化铋和氧化硼中的至少一者，

所述玻璃陶瓷的热膨胀系数在15×10^－7/℃以上且所述平板状玻璃的热膨胀系数以下的范围内，

所述填料成分包含至少一种负热膨胀填料，

所述玻璃陶瓷中，所述负热膨胀填料的合计的体积分率为40～65％且所述填料成分的合计的体积分率为40～65％，

所述玻璃基体中的玻璃成分的软化点低于所述平板状玻璃的玻璃化转变点，

所述平板状玻璃与所述外框直接接合。

2.根据权利要求1所述的带有外框的罩玻璃，其中，所述负热膨胀填料的至少一种为包含磷酸锆和β－锂霞石中的至少一者的无机粉末。

3.根据权利要求1或2所述的带有外框的罩玻璃，其中，所述平板状玻璃在与设置有所述外框的一侧相同的一侧的主面上具备光扩散部，

所述光扩散部通过所述平板状玻璃的直接加工而形成。

4.根据权利要求3所述的带有外框的罩玻璃，其中，所述光扩散部形成于比直接接合有所述外框的区域更靠内侧。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的带有外框的罩玻璃，其中，所述外框的高度为350μm～4mm。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的带有外框的罩玻璃，其中，在所述平板状玻璃的至少一个主面上具备防反射膜。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的带有外框的罩玻璃，其中，在所述外框的与和所述平板状玻璃直接接合的面对置的面的表面上具备密封材层，

所述密封材层由金属膜或玻璃料构成。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的带有外框的罩玻璃，其中，所述平板状玻璃在与设置有所述外框的一侧相同的一侧的主面上具备导电性膜，

在所述外框的内部具备贯通所述外框且与所述平板状玻璃垂直地设置的金属导体，

所述导电性膜与所述金属导体导通。

9.一种半导体发光装置，设置在基板上的发光元件由权利要求1～8中任一项所述的带有外框的罩玻璃气密密封。

10.一种半导体受光装置，设置在基板上的受光元件由权利要求1～8中任一项所述的带有外框的罩玻璃气密密封。