JP7351136B2 - 接合体の製造方法及び接合体の製造装置 - Google Patents

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Description

本発明は、接合体の製造方法及び接合体の製造装置に関する。
従来、特許文献１に開示されるように、ガラスリッド等のガラス部材とガラスセラミックス容器等の接合対象部材とを接合材により接合させることで、パッケージ等の接合体を製造する方法が知られている。
特開２０１４－２３６２０２号公報
上記のような接合体において、ガラス部材と接合対象部材との間に接合材を配置した積層体を形成した後、積層体の厚さ方向に積層体を押圧した状態で接合材を加熱してガラス部材と接合対象部材とを接合することが好ましい。このように積層体を押圧した状態で接合することで、ガラス部材と接合対象部材との接合力を高めることができる。しかしながら、例えば、積層体の押圧に締め付け具を用いた場合、積層体の接合材に対して局所的に押圧力が加わり易く、ガラス部材及び接合対象部材に対する接合材の密着性が部分的に低下するおそれがあった。
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ガラス部材及び接合対象部材に対する接合材の全体にわたる密着性を高めることを可能にした接合体の製造方法及び接合体の製造装置を提供することにある。
上記課題を解決する接合体の製造方法は、ガラス部材と、接合対象部材と、前記ガラス部材と前記接合対象部材とに接合した接合部とを有する接合体の製造方法であって、前記ガラス部材と前記接合対象部材との間に接合材を配置した積層体を準備する積層体準備工程と、前記積層体が配置される凹部を有する治具本体と前記治具本体の前記凹部の開口を閉塞可能とする治具本体用蓋体とを備える治具を準備する治具準備工程と、前記治具本体の前記凹部内に前記積層体を配置した前記治具本体上に前記治具本体用蓋体を載置する載置工程と、前記載置工程の後、前記治具本体の前記凹部内の気圧を調整することで、前記治具本体用蓋体により前記積層体を押圧する押圧工程と、前記押圧工程により前記積層体を押圧した状態で、前記ガラス部材と前記接合対象部材とに接合した前記接合部を前記接合材から形成する接合部形成工程と、を備える。
この方法によれば、押圧工程において、ガラス部材に対する治具本体用蓋体の押圧力を、締め付け具を用いて機械的に調整するのではなく、治具本体の凹部内の気圧によって調整している。これにより、治具本体用蓋体の押圧力が積層体に局所的に加わることを抑えることができる。
上記接合体の製造方法において、前記載置工程では、前記治具本体用蓋体と、前記積層体の前記ガラス部材又は前記接合対象部材とを接触させることが好ましい。
この方法によれば、押圧工程において、積層体のガラス部材を治具本体用蓋体によって押圧するまでの時間を短縮することができる。
上記接合体の製造方法において、前記押圧工程では、前記接合対象部材又は前記ガラス部材を前記治具本体用蓋体に向けて付勢することが好ましい。
この方法によれば、ガラス部材と接合対象部材との間の接合材に加わる力が付勢力によって調整されるため、ガラス部材と接合材との間及び接合対象部材と接合材との間に加わる力を安定させることができる。
上記接合体の製造方法において、前記押圧工程では、前記治具本体の前記凹部内の気体を排出することにより気圧を調整することが好ましい。
この方法によれば、押圧工程を速やかに行うことができる。
上記接合体の製造方法において、前記押圧工程は、前記積層体の前記ガラス部材を前記積層体の前記接合対象部材に向けて押圧する工程であることが好ましい。
上記接合体の製造方法において、前記ガラス部材の形状は、板状、又は開口を有する容器形状であり、前記接合対象部材の形状は、板状、又は開口を有する容器形状であり、前記積層体準備工程における前記積層体の前記接合材は、ガラスを含有し、前記治具本体用蓋体は、ガラス板であり、前記接合部形成工程では、前記治具本体用蓋体及び前記ガラス部材を透過させたレーザー光を前記接合材に照射することで前記接合材を加熱することが好ましい。
この方法によれば、接合部形成工程では、レーザー光を用いて局所的に加熱することができるため、例えば、接合材以外の加熱が不要な箇所の温度上昇を抑えることができる。
上記接合体の製造方法の前記接合部形成工程において、前記治具本体用蓋体は、前記治具本体と離間し、前記治具本体に設けられたパッキング材と接触して支持されていることが好ましい。
この方法によれば、治具本体の凹部内からの吸引力に基づいて治具本体用蓋体がガラス部材をより均一に押圧している状態を維持することができる。これにより、ガラス部材及び接合対象部材に対する接合材の全体にわたる密着性をより高めた状態で、接合部形成工程を行うことができる。
上記接合体の製造方法において、前記ガラス部材の形状及び前記接合対象部材の形状は、いずれも板状であり、前記接合材として、複数の枠状の接合材を備えてもよい。
上記接合体の製造方法において、前記積層体準備工程における前記積層体は、前記ガラス部材と前記接合対象部材との間に配置されたスペーサーを備えることが好ましい。
この方法によれば、ガラス部材と接合対象部材との間に配置される電子部品等の部品が押圧工程や接合部形成工程において不要な圧縮力を受けることを回避することが可能となる。
上記接合体の製造方法は、前記接合部形成工程の後、複数の前記枠状の接合材から形成された複数の枠状の接合部の間の位置で前記接合体を切断する切断工程をさらに備えてもよい。
上記接合体の製造方法において、前記治具本体用蓋体は、厚さが１．５ｍｍ以上、５．０ｍｍ以下の範囲内であり、かつ弾性率が６５ＧＰａ以上、８５ＧＰａ以下の範囲内であるガラス板であることが好ましい。
接合体の製造装置は、上記接合体の製造方法に用いられる接合体の製造装置であって、前記治具を備えることが好ましい。
上記接合体の製造装置において、前記治具本体は、前記凹部内に配置された前記積層体を前記治具本体用蓋体に向けて付勢する付勢部をさらに備え、前記付勢部は、圧縮力に抗する付勢部本体と、前記付勢部本体と前記積層体との間に配置される付勢板と、を備えることが好ましい。
この構成によれば、付勢部本体の付勢力が付勢板により均一化されることで、付勢部本体の付勢力を積層体へより均一に伝えることができる。
本発明によれば、ガラス部材及び接合対象部材に対する接合材の全体にわたる密着性を高めることが可能となる。
（ａ）は、実施形態における接合体を示す断面図であり、（ｂ）は、積層体を分解して示す断面図である。 （ａ）は、ガラス部材の平面図であり、（ｂ）は、接合対象部材の平面図である。 治具の治具本体を示す平面図である。 治具の治具本体用蓋体を示す平面図である。 図３の５－５線に沿った治具本体の断面図と蓋体の断面図である。 接合体の製造方法を説明する断面図である。 接合体の製造方法のフロー図である。 接合体の製造方法の変更例を説明する断面図である。
以下、接合体の製造方法の一実施形態について図面を参照して説明する。
なお、図面では、説明の便宜上、構成の一部を誇張又は簡略化して示す場合がある。また、各部分の寸法比率についても、実際と異なる場合がある。
図１（ａ）に示すように、接合体１１は、ガラス部材１２と、接合対象部材１３と、ガラス部材１２と接合対象部材１３とに接合した接合部１４とを有している。図１（ｂ）、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、接合体１１は、ガラス部材１２と接合対象部材１３との間に接合材１５を配置した積層体１６から得られる。
＜ガラス部材１２＞
ガラス部材１２としては、例えば、無アルカリガラス、ホウケイ酸ガラス、ソーダ石灰ガラス等が挙げられる。ガラス部材１２の厚さは、例えば、４μｍ以上、１０００μｍ以下の範囲内である。ガラス部材１２の形状は、平板状であってもよいし、例えば、部分的に窪んだ形状等の凹凸部を有する形状であってもよい。
＜接合対象部材１３＞
接合対象部材１３は、例えば、ガラス基板、ガラスセラミックス基板、セラミックス基板等の基板を備えている。基板のガラスとしては、例えば、石英ガラス、ケイ酸塩系ガラス、ホウ酸塩系ガラス、ホウケイ酸塩系ガラス、リン酸塩系ガラス、ホウリン酸塩系ガラス、無アルカリガラス、ＬＡＳ系結晶化ガラス等が挙げられる。基板のガラスセラミックスは、ガラスとセラミックスとを含有し、低温同時焼成セラミックス（ＬＴＣＣ：Low Temperature Co-fired Ceramics）が例示される。基板のセラミックスとしては、コーディエライト、ウイレマイト、アルミナ、窒化アルミニウム、リン酸ジルコニウム系化合物、ジルコン、ジルコニア、酸化スズ、β－石英固溶体、β－ユークリプタイト、及びβ－スポジュメンから選ばれる少なくとも一種を含むセラミックスが例示される。
接合対象部材１３は、基板に設けられた膜を有していてもよい。膜としては、例えば、透明導電膜、酸化皮膜等が挙げられる。透明導電膜としては、例えば、ＩＴＯ膜、ＦＴＯ膜、ＡＴＯ膜等が挙げられる。
＜接合材１５＞
接合材１５は、ガラスを含むことが好ましい。ガラスとしては、例えば、ケイ酸塩系ガラス、酸化ビスマス系ガラス、リン酸塩系ガラス、酸化鉛系ガラス、酸化テルル系ガラス、酸化バナジウム系ガラス等が挙げられる。
接合材１５に含有されるガラスの原料としては、上記ガラスの一種又は二種以上の粉末を用いることができる。
接合材１５は、フィラーを含むことが好ましい。フィラーとしては、コーディエライト、ウイレマイト、アルミナ、窒化アルミニウム、リン酸ジルコニウム系化合物、ジルコン、ジルコニア、酸化スズ、β－石英固溶体、β－ユークリプタイト、及びβ－スポジュメンから選ばれる少なくとも一種のフィラーが例示される。
ガラス粉末又はフィラーのメジアン径（Ｄ５０）は、２μｍ未満であることが好ましい。ガラス粉末又はフィラーの９９％径（Ｄ９９）は、１５μｍ未満であることが好ましい。
接合材１５は、ガラス粉末、フィラー、バインダー、溶剤等を混合したペーストを用いて作製することができる。具体的には、ペーストをスクリーン印刷法等の印刷法やディスペンサー等の塗布方法によって、ガラス部材１２又は接合対象部材１３に設ける。このようにガラス部材１２又は接合対象部材１３に塗布したペーストを接合材１５としてもよいが、ペーストをさらに熱処理することで、ガラス部材１２又は接合対象部材１３上に焼結させたものを接合材１５とすることが好ましい。
本実施形態において、接合材１５は、ガラス部材１２と接合対象部材１３との間に枠状に複数設けられている。
ガラス部材１２又は接合対象部材１３に設けられた接合材１５の厚さは、１μｍ以上、１０００μｍ以下の範囲内であることが好ましく、より好ましくは２μｍ以上、１００μｍ以下の範囲内であり、さらに好ましくは３μｍ以上、１０μｍの範囲内である。接合材１５の幅は、例えば、１μｍ以上、１００００μｍ以下の範囲内であることが好ましく、より好ましくは１０μｍ以上、５０００μｍ以下の範囲内であり、さらに好ましくは５０μｍ以上、１０００μｍ以下の範囲内である。
＜部品１７＞
接合体１１及び積層体１６は、ガラス部材１２と接合対象部材１３との間に配置された部品１７を備えていてもよい。部品１７としては、例えば、レーザーモジュール、ＬＥＤ光源、光センサ、撮像素子、光スイッチ等の光学デバイス、液晶表示部、有機ＥＬ表示部等の表示部、太陽電池セル、振動センサ、加速度センサ、電極等が挙げられる。
＜スペーサー１８＞
本実施形態では、接合体１１におけるガラス部材１２と接合対象部材１３との間にスペーサー１８を配置している。スペーサー１８は、ガラス部材１２と接合対象部材１３の基板との間隔が所定寸法以下とならないようにするために設けられる。本実施形態では、スペーサー１８は、平面視で枠状の接合材１５の外側に配置されている。好ましくは、スペーサー１８は、平面視で枠状の接合材１５の内側及び外側の双方に配置される。この構成によれば、より確実にガラス部材１２と接合対象部材１３との間隔を一定に保つことができる。なお、この構成に限定されず、スペーサー１８は、平面視で枠状の接合材１５の内側のみに配置されてもよい。
スペーサー１８の材料としては、例えば、上記のガラス粉末を含む成形体や無機材料、樹脂材料等の成形体が挙げられる。
接合体１１の用途の具体例としては、有機ＥＬディスプレイ、有機ＥＬ照明装置等の有機ＥＬデバイス、色素増感型太陽電池、ペロブスカイト型太陽電池、有機薄膜太陽電池、ＣＩＧＳ系薄膜化合物太陽電池等の太陽電池、ＭＥＭＳパッケージ等のセンサパッケージ、深紫外線等の光を照射するＬＥＤパッケージ等が挙げられる。
接合体１１は、例えば図１（ａ）に記載のとおり、二点鎖線で示す切断線ＣＬに沿った複数の枠状の接合部１４の間の位置で切断して用いてもよい。切断方法としては、例えば、チップホイールやレーザー光を用いて形成したスクライブ線に沿って折り割る方法が挙げられる。
＜接合体の製造方法＞
図７に示すように、接合体１１の製造方法は、ステップＳ１の積層体準備工程と、ステップＳ２の治具準備工程と、ステップＳ３の載置工程と、ステップＳ４の押圧工程と、ステップＳ５の接合部形成工程とを備えている。
ステップＳ１の積層体準備工程では、ガラス部材１２と接合対象部材１３との間に接合材１５を配置した積層体１６を準備する。本実施形態の積層体１６は、ガラス部材１２と接合対象部材１３との間に配置されたスペーサー１８をさらに備えている。
ステップＳ２の治具準備工程で準備する治具１９は、図３～図５に示すように、治具本体２０と、治具本体用蓋体２１とを備えている。治具本体２０は、積層体１６が配置される凹部２２を有している。治具本体用蓋体２１は、治具本体２０の凹部２２の開口を閉塞可能とする。
図３及び図５に示すように、治具本体２０は、底部２３と底部２３から突出する周壁部２４とを有し、周壁部２４の内側に凹部２２が形成されている。治具本体２０の周壁部２４は、凹部２２内の気体を排気可能とする通気孔２４ａを有している。なお、治具本体２０の底部２３が通気孔２４ａを有していてもよい。
治具本体２０は、治具本体２０の凹部２２内に配置された積層体１６を治具本体用蓋体２１に向けて付勢する付勢部２５をさらに備えている。治具本体２０の付勢部２５は、圧縮力に抗する付勢部本体２６と、付勢部本体２６と積層体１６の接合対象部材１３との間に配置される付勢板２７とを備えている。本実施形態の付勢部本体２６は、複数のプランジャ２６ａと複数のプランジャ２６ａが装着される基台２６ｂとを備えている。付勢部材となるプランジャ２６ａは、図示を省略した圧縮コイルばねが内蔵されるプランジャ本体と、圧縮コイルばねにより付勢されるピンとを備えている。付勢板２７は、付勢部本体２６による付勢力を接合対象部材１３に対してより均一に伝達させるために配置されている。付勢板２７としては、例えば、ステンレス鋼板等の金属板、ガラス板、セラミックス板、樹脂板等が挙げられる。付勢板２７は、積層体１６の接合対象部材１３の下面と面接触するように平坦状の上面を有している。なお、付勢部本体２６の付勢部材は、プランジャ２６ａを備える構成に限定されず、付勢部材は、例えば、圧縮コイルばね、板バネ、ゴム等の弾性を有する高分子材料等であってもよい。付勢部材は、一種を用いてもよいし、複数種を組み合わせて用いてもよい。
治具本体２０は、周壁部２４の先端部（上端部）に配置されるパッキング材２８を有している。パッキング材２８は、周壁部２４の全周にわたって延びるように設けられ、治具本体用蓋体２１と密着することで、治具本体２０の凹部２２内の気密性を確保する。パッキング材２８としては、例えば、ゴム等の弾性材料から形成されたＯリングを用いることができる。
本実施形態における治具１９の治具本体用蓋体２１は、光透過性を有している。光透過性を有する治具本体用蓋体２１は、ガラス板であることが好ましい。治具本体用蓋体２１の厚さは、１．５ｍｍ以上、５．０ｍｍ以下の範囲内であることが好ましい。治具本体用蓋体２１の弾性率は、６５ＧＰａ以上、８５ＧＰａ以下の範囲内であることが好ましい。
図６に示すように、ステップＳ３の載置工程では、治具本体２０の凹部２２内に積層体１６を配置した治具本体２０上に治具本体用蓋体２１を載置する。ステップＳ４の押圧工程では、治具本体２０の凹部２２内の気圧を調整することで、治具本体用蓋体２１により積層体１６を押圧する。本実施形態におけるステップＳ４の押圧工程では、治具本体用蓋体２１により積層体１６のガラス部材１２を積層体１６の接合対象部材１３に向けて押圧する。
具体的には、ポンプを用いて治具本体２０の凹部２２内の気体を排出する。これにより、治具本体２０の凹部２２内を凹部２２外の外気圧よりも低い減圧雰囲気とする。例えば、ポンプと通気孔２４ａとを連結する配管に設けられた調整弁を用いて、治具本体２０の凹部２２内が所定の減圧雰囲気になるように調整する。これにより、治具本体用蓋体２１は、治具本体２０の凹部２２に向けて吸引されるとともに、治具本体用蓋体２１は、積層体１６のガラス部材１２に当接した状態でガラス部材１２を接合対象部材１３に向けて押圧する。このとき、治具本体用蓋体２１を治具本体２０の凹部２２内に向けて吸引することにより、治具本体用蓋体２１を積層体１６のガラス部材１２に向かって凸となるように撓ませることも可能であり、このような治具本体用蓋体２１の撓み変形により、治具本体用蓋体２１とガラス部材１２との密着性を高めることも可能である。
ステップＳ５の接合部形成工程では、ステップＳ４の押圧工程により積層体１６を押圧した状態で、ガラス部材１２と接合対象部材１３とに接合した接合部１４を接合材１５から形成する。これにより、上述した接合体１１が得られる。ステップＳ５の接合部形成工程において、治具本体用蓋体２１は、治具本体２０と離間し、パッキング材２８と接触して支持されていることが好ましい。
本実施形態におけるステップＳ５の接合部形成工程では、レーザー光ＬＢを用いて接合材１５を加熱する。詳述すると、ステップＳ５の接合部形成工程では、レーザー光ＬＢを治具本体用蓋体２１及びガラス部材１２を順に透過させて接合材１５に照射する。レーザー光ＬＢの波長は、接合材１５を加熱することができる波長であれば特に限定されない。レーザー光ＬＢの波長は、例えば、６００～１６００ｎｍの範囲内であることが好ましい。レーザー光ＬＢを出射する光源としては、例えば、半導体レーザーを用いることが好ましい。
接合体の製造方法において、ステップＳ５の接合部形成工程後、必要に応じて複数の枠状の接合部１４の間の位置で接合体１１を切断する切断工程を行うことで、複数の接合体を得ることもできる。
次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。
（１）接合体の製造方法において、ステップＳ１の積層体準備工程では、ガラス部材１２と接合対象部材１３との間に接合材１５を配置した積層体１６を準備する。ステップＳ２の治具準備工程で準備する治具１９は、積層体１６が配置される凹部２２を有する治具本体２０と治具本体２０の凹部２２の開口を閉塞可能とする治具本体用蓋体２１とを備えている。接合体の製造方法は、さらにステップＳ３の載置工程と、ステップＳ４の押圧工程と、ステップＳ５の接合部形成工程とを備えている。ステップＳ３の載置工程では、治具本体２０の凹部２２内に積層体１６を配置した治具本体２０上に治具本体用蓋体２１を載置する。ステップＳ４の押圧工程では、ステップＳ３の載置工程の後、治具本体２０の凹部２２内の気圧を調整することで、治具本体用蓋体２１により積層体１６を押圧する。ステップＳ５の接合部形成工程では、ステップＳ４の押圧工程により積層体１６を押圧した状態で、接合材１５から接合部１４を形成する。
この方法によれば、ステップＳ４の押圧工程において、ガラス部材１２に対する治具本体用蓋体２１の押圧力を、締め付け具を用いて機械的に調整するのではなく、治具本体２０の凹部２２内の気圧によって調整している。これにより、治具本体用蓋体２１の押圧力が積層体１６のガラス部材１２に局所的に加わることを抑えることができる。従って、ガラス部材１２及び接合対象部材１３に対する接合材１５の全体にわたる密着性を容易に高めることができる。このため、例えば、ステップＳ５の接合部形成工程で得られる接合体１１において、ガラス部材１２と接合対象部材１３との接合不良を削減したり、接合部１４の信頼性を高めたりすることができる。
（２）ステップＳ３の載置工程では、治具本体用蓋体２１と、積層体１６のガラス部材１２とを接触させることが好ましい。この場合、ステップＳ４の押圧工程において、積層体１６のガラス部材１２を治具本体用蓋体２１によって押圧するまでの時間を短縮することができる。
（３）ステップＳ４の押圧工程では、接合対象部材１３を治具本体用蓋体２１に向けて付勢することが好ましい。この場合、ガラス部材１２と接合対象部材１３との間の接合材１５に加わる力が付勢力によって調整されるため、ガラス部材１２と接合材１５との間及び接合対象部材１３と接合材１５との間に加わる力を安定させることができる。
（４）ステップＳ４の押圧工程では、治具本体２０の凹部２２内の気体を排出することにより気圧を調整することが好ましい。この場合、ステップＳ４の押圧工程を速やかに行うことができる。
（５）ステップＳ４の押圧工程は、積層体１６のガラス部材１２を積層体１６の接合対象部材１３に向けて押圧する工程である。ガラス部材１２の形状及び接合対象部材１３の形状は、板状であり、ステップＳ１の積層体準備工程において準備する積層体１６の接合材１５は、ガラスを含有していることが好ましい。ステップＳ２の治具準備工程において準備する治具本体用蓋体２１は、ガラス板である。ステップＳ５の接合部形成工程では、治具本体用蓋体２１及びガラス部材１２を透過させたレーザー光ＬＢを接合材１５に照射することで接合材１５を加熱している。
この場合、ステップＳ５の接合部形成工程では、レーザー光ＬＢを用いて局所的に加熱することができるため、例えば、接合材１５以外の加熱が不要な箇所の温度上昇を抑えることができる。
（６）ステップＳ５の接合部形成工程において、治具本体用蓋体２１は、治具本体２０と離間し、治具本体２０に設けられたパッキング材２８と接触して支持されていることが好ましい。この場合、治具本体２０の凹部２２内からの吸引力に基づいて治具本体用蓋体２１がガラス部材１２をより均一に押圧している状態を維持することができる。これにより、ガラス部材１２及び接合対象部材１３に対する接合材１５の全体にわたる密着性をより高めた状態で、ステップＳ５の接合部形成工程を行うことができる。従って、得られる接合体１１において、ガラス部材１２と接合対象部材１３との接合不良をより削減したり、接合部１４の信頼性をより高めたりすることができる。
（７）ステップＳ１の積層体準備工程における積層体１６は、ガラス部材１２と接合対象部材１３との間に配置されたスペーサー１８を備えることが好ましい。この場合、ガラス部材１２と接合対象部材１３との間に配置される電子部品等の部品１７がステップＳ４の押圧工程やステップＳ５の接合部形成工程において不要な圧縮力を受けることを回避することが可能となる。
（８）接合体１１の製造装置の付勢部２５は、圧縮力に抗する付勢部本体２６と、付勢部本体２６と積層体１６との間に配置される付勢板２７とを備えることが好ましい。この場合、付勢部本体２６の付勢力が付勢板２７により均一化されることで、付勢部本体２６の付勢力を積層体１６へより均一に伝えることができる。従って、ガラス部材１２及び接合対象部材１３に対する接合材１５の全体にわたる密着性を容易に高めることができる。
（変更例）
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・図８に示すように、接合対象部材１３の形状は、開口を有する容器形状であってもよい。この場合、ガラス部材１２は、接合対象部材１３の凹部２２内の気密性を確保する蓋体として用いることができる。なお、図示を省略するが、ガラス部材１２の形状についても、開口を有する容器形状であってもよい。
・接合材１５は、ガラスを含有する接合材１５に限定されず、例えば、樹脂系の接合材であってもよい。ステップＳ５の接合部形成工程は、レーザー光ＬＢを用いて加熱する工程に限定されず、例えば、レーザー光ＬＢ以外の熱線を用いて加熱する工程や、紫外線硬化性樹脂を含有する接合材を、紫外線を用いて硬化させる工程であってもよい。
・治具１９の治具本体用蓋体２１は、ガラス以外の材料から構成してもよい。また、治具本体用蓋体２１は、異種材料の層を含む積層構造を有していてもよい。例えば、治具本体用蓋体２１は、ガラス板とパッキング材２８とが一体となった構造を有していてもよい。
・ステップＳ４の押圧工程では、ポンプを用いて治具本体２０の凹部２２内の気体を排出することで、治具本体２０の凹部２２内を凹部２２外の外気圧よりも低い減圧雰囲気としているが、加圧可能な加圧容器内に治具１９を配置して、治具１９の周囲を加圧雰囲気下としてもよい。この場合、通気孔２４ａに加圧容器外と連通する配管を接続する。この場合であっても、治具本体２０の凹部２２内を凹部２２外の外気圧よりも低い減圧雰囲気とすることができる。
・ステップＳ３の載置工程では、治具本体用蓋体２１側に積層体１６の接合対象部材１３が位置するように、積層体１６の表裏を反対にして治具本体２０の凹部２２内に配置してもよい。すなわち、ステップＳ３の載置工程では、治具本体用蓋体２１と、積層体１６の接合対象部材１３とを接触させてもよい。また、ステップＳ４の押圧工程は、積層体１６の接合対象部材１３を積層体１６のガラス部材１２に向けて押圧する工程であってもよい。また、ステップＳ４の押圧工程では、ガラス部材１２を治具本体用蓋体２１に向けて付勢してもよい。
・ステップＳ３の載置工程では、治具本体用蓋体２１と、積層体１６のガラス部材１２とを接触させずに配置し、ステップＳ４の押圧工程において、治具本体用蓋体２１とガラス部材１２とを接触させてもよい。
・積層体１６の接合対象部材１３を治具本体用蓋体２１に向けて付勢せずに、ステップＳ４の押圧工程を行うこともできる。すなわち、接合体の製造装置の付勢部２５を省略してもよい。
・積層体１６の枠状の接合材１５の数は、４つに限定されず、単数であってもよいし、２つ、３つ、又は５つ以上であってもよい。
・接合材１５の形状は、連続した枠状であってもよいし、不連続の枠状であってもよい。また、接合材１５及び接合部１４は、ガラス部材１２と接合対象部材１３との間に気密となる室を形成する形状に限定されず、ガラス部材１２と接合対象部材１３とを接合できる形状であればよい。
・積層体１６のスペーサー１８を省略することもできる。積層体１６のスペーサー１８の数、形状、寸法等は、適宜変更することができる。
・ステップＳ１の積層体準備工程とステップＳ２の治具準備工程とは、同時に行ってもよいし、ステップＳ２の治具準備工程をステップＳ１の積層体準備工程よりも先に行ってもよい。
１１…接合体、１２…ガラス部材、１３…接合対象部材、１４…接合部、１５…接合材、１６…積層体、１８…スペーサー、１９…治具、２０…治具本体、２１…治具本体用蓋体、２２…凹部、２５…付勢部、２６…付勢部本体、２７…付勢板、２８…パッキング材、ＬＢ…レーザー光。

Claims (11)

  1. 板状、又は開口を有する容器形状を有するガラス部材と、板状、又は開口を有する容器形状を有する接合対象部材と、前記ガラス部材と前記接合対象部材とに接合した接合部とを有する接合体の製造方法であって、
    前記ガラス部材と前記接合対象部材との間にガラスを含有する接合材を配置した積層体を準備する積層体準備工程と、
    前記積層体が配置される凹部を有する治具本体と前記治具本体の前記凹部の開口を閉塞可能とするガラス板である治具本体用蓋体とを備える治具を準備する治具準備工程と、
    前記治具本体の前記凹部内に前記積層体を配置した前記治具本体上に前記治具本体用蓋体を載置する載置工程と、
    前記載置工程の後、前記治具本体の前記凹部内の気圧を調整することで、前記治具本体用蓋体により前記積層体を押圧する押圧工程と、
    前記押圧工程により前記積層体を押圧した状態で、前記ガラス部材と前記接合対象部材とに接合した前記接合部を前記接合材から形成する接合部形成工程と、を備え、
    前記押圧工程は、前記積層体の前記ガラス部材を前記積層体の前記接合対象部材に向けて押圧する工程であり、
    前記接合部形成工程では、前記治具本体用蓋体及び前記ガラス部材を透過させたレーザー光を前記接合材に照射することで前記接合材を加熱する、接合体の製造方法。
  2. 前記載置工程では、前記治具本体用蓋体と、前記積層体の前記ガラス部材又は前記接合対象部材とを接触させる、請求項１に記載の接合体の製造方法。
  3. 前記押圧工程では、前記接合対象部材又は前記ガラス部材を前記治具本体用蓋体に向けて付勢する、請求項１又は請求項２に記載の接合体の製造方法。
  4. 前記押圧工程では、前記治具本体の前記凹部内の気体を排出することにより気圧を調整する、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の接合体の製造方法。
  5. 前記接合部形成工程において、前記治具本体用蓋体は、前記治具本体と離間し、前記治具本体に設けられたパッキング材と接触して支持されている、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の接合体の製造方法。
  6. 前記ガラス部材の形状及び前記接合対象部材の形状は、いずれも板状であり、
    前記接合材として、複数の枠状の接合材を備える、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の接合体の製造方法。
  7. 前記積層体準備工程における前記積層体は、前記ガラス部材と前記接合対象部材との間に配置されたスペーサーを備える、請求項６に記載の接合体の製造方法。
  8. 前記接合部形成工程の後、複数の前記枠状の接合材から形成された複数の枠状の接合部の間の位置で前記接合体を切断する切断工程をさらに備える、請求項６又は請求項７に記載の接合体の製造方法。
  9. 前記治具本体用蓋体は、厚さが１．５ｍｍ以上、５．０ｍｍ以下の範囲内であり、かつ弾性率が６５ＧＰａ以上、８５ＧＰａ以下の範囲内であるガラス板である、請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の接合体の製造方法。
  10. 請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の接合体の製造方法に用いられる接合体の製造装置であって、前記治具を備える、接合体の製造装置。
  11. 前記治具本体は、前記凹部内に配置された前記積層体を前記治具本体用蓋体に向けて付勢する付勢部をさらに備え、
    前記付勢部は、圧縮力に抗する付勢部本体と、
    前記付勢部本体と前記積層体との間に配置される付勢板と、を備える、請求項１０に記載の接合体の製造装置。
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