KR102361856B1 - 기밀 패키지의 제조 방법 및 기밀 패키지 - Google Patents

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토루 시라가미
타쿠지 오카
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니폰 덴키 가라스 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 기밀 패키지의 제조 방법은 세라믹 기체를 준비하는 공정과, 유리 뚜껑을 준비하는 공정과, 유리 뚜껑 상에 조사해야 할 레이저광의 파장에 있어서의 두께 방향의 전광선 투과율이 10% 이상 또한 80% 이하가 되는 시일링 재료층을 형성하는 공정과, 시일링 재료층을 통해서 유리 뚜껑과 세라믹 기체를 적층 배치하는 공정과, 유리 뚜껑측으로부터 시일링 재료층을 향해서 레이저광을 조사하여 시일링 재료층을 연화 변형시킴으로써, 세라믹 기체와 유리 뚜껑을 기밀 일체화하여 기밀 패키지를 얻는 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

기밀 패키지의 제조 방법 및 기밀 패키지
본 발명은 레이저광을 사용한 시일링 처리(이하, 레이저 시일링)에 의해, 질화 알루미늄 기체와 유리 뚜껑을 기밀 시일링한 기밀 패키지의 제조 방법에 관한 것이다.
자외 LED 소자가 실장된 기밀 패키지에는 열전도성의 관점으로부터, 기체로서 질화 알루미늄이 사용됨과 아울러, 자외 파장 영역의 광 투과성의 관점으로부터, 뚜껑재로서 유리가 사용된다.
종래부터, 자외 LED 패키지의 접착 재료로서, 저온 경화성을 갖는 유기 수지계 접착제가 사용되고 있었다. 그러나, 유기 수지계 접착제는 자외 파장 영역의 광으로 열화하기 쉽고, 자외 LED 패키지의 기밀성을 경시적으로 열화시킬 우려가 있다. 또한, 유기 수지계 접착제 대신에 금 주석 땜납을 사용하면, 자외 파장 영역의 광에 의한 열화를 방지할 수 있다. 그러나, 금 주석 땜납은 재료 비용이 높다고 하는 문제가 있다.
한편, 유리 분말과 내화성 필러 분말을 포함하는 복합 분말은 자외 파장 영역의 광으로 열화하기 어렵고, 재료 비용이 낮다고 하는 특징을 갖고 있다.
그러나, 유리 분말은 유기 수지계 접착제보다도 연화 온도가 높기 때문에, 시일링 시에 자외 LED 소자를 열에 의해 열화시킬 우려가 있다. 이러한 사정으로부터, 레이저 시일링이 착안되어 있다. 레이저 시일링에 의하면, 시일링해야 할 부분만을 국소적으로 가열하는 것이 가능하고, 자외 LED 소자를 열에 의해 열화시키지 않고, 질화 알루미늄과 유리 뚜껑을 기밀 시일링할 수 있다.
일본특허공개 2013-239609호 공보 일본특허공개 2014-236202호 공보
그러나, 종래의 복합 분말은 레이저 시일링 시에 세라믹 기체, 특히 질화 알루미늄 기체의 계면에서 반응하기 어렵기 때문에, 시일링 강도를 확보하기 어렵다고 하는 문제가 있다. 그리고, 시일링 강도를 높이기 위해서, 레이저광의 출력을 높이면, 유리 뚜껑이나 시일링 재료층이 깨져서 크랙 등이 발생하기 쉬워진다. 이 문제는 세라믹 기체의 열전도율이 높을수록 현재화하기 쉬워진다.
그래서, 본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것이고, 그 기술적 과제는 세라믹 기체와 유리 뚜껑을 레이저 시일링하는 경우에, 유리 뚜껑이나 시일링 재료층이 깨져서 크랙 등을 발생시키지 않고, 강고한 시일링 강도를 확보할 수 있는 방법을 창안함으로써, 기밀 패키지의 기밀 신뢰성을 확보하는 것이다.
본 발명자 등은 레이저 시일링하는 경우에, 시일링 강도를 확보하기 어려운 원인에 대해서 이하의 지견을 얻었다. 즉, 종래의 시일링 재료는 광흡수 특성이 지나치게 높기 때문에, 유리 뚜껑측으로부터 시일링 재료층을 향해서 레이저광을 조사하면, 시일링 재료층의 유리 뚜껑측의 영역은 레이저광을 과잉으로 흡수한다. 한편, 시일링 재료층의 세라믹 기체측의 영역에 도달하는 레이저광은 부족되기 쉽다. 게다가. 세라믹 기체는 열전도율이 높은 점으로부터, 시일링 재료층의 열을 빼앗아버린다. 그 때문에, 종래의 레이저 시일링에서는 시일링 재료층의 세라믹 기체측의 영역은 충분하게 온도 상승하지 않고, 연화 변형이 불충분해지기 때문에, 세라믹 기체의 표층에서 반응층이 형성되기 어려워지고, 결과적으로 시일링 강도를 확보하기 어려워진다.
본 발명자 등은 상기 지견에 기초하여, 시일링 재료층의 전광선 투과율을 소정 범위 내에 규제함으로써, 상기 기술적 과제를 해결할 수 있는 것을 발견하고, 본 발명으로서 제안하는 것이다. 즉, 본 발명의 기밀 패키지의 제조 방법은 세라믹 기체를 준비하는 공정과, 유리 뚜껑을 준비하는 공정과, 유리 뚜껑 상에 조사해야 할 레이저광의 파장에 있어서의 두께 방향의 전광선 투과율이 10% 이상 또한 80% 이하가 되는 시일링 재료층을 형성하는 공정과, 시일링 재료층을 통해서 유리 뚜껑과 세라믹 기체를 적층 배치하는 공정과, 유리 뚜껑측으로부터 시일링 재료층을 향해서 레이저광을 조사하고, 시일링 재료층을 연화 변형시킴으로써 세라믹 기체와 유리 뚜껑을 기밀 일체화하여 기밀 패키지를 얻는 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다. 여기서, 「전광선 투과율」은 시판의 투과율 측정 장치에 의해 측정 가능하다. 「세라믹」에는 유리 세라믹(결정화 유리)을 포함하는 것으로 한다.
본 발명의 기밀 패키지의 제조 방법에서는 세라믹 기체 상이 아니라 유리 뚜껑 상에 시일링 재료층을 형성한다. 이렇게 하면, 레이저 시일링 전에 세라믹 기체를 소성할 필요가 없어지기 때문에, 레이저 시일링 전에 세라믹 기체에 발광 소자 등을 수용하고, 또한 전기 배선 등을 형성할 수 있다. 결과적으로, 기밀 패키지의 제조 효율을 높일 수 있다.
본 발명의 기밀 패키지의 제조 방법은 유리 뚜껑 상에 조사해야 할 레이저광의 파장에 있어서의 두께 방향의 전광선 투과율이 10% 이상, 또한 80% 이하가 되는 시일링 재료층을 형성하는 공정을 갖는다. 이렇게 하면, 레이저광의 출력을 과잉으로 높이지 않아도, 시일링 재료층의 유리 뚜껑측의 영역에서 레이저광이 적정하게 투과함과 아울러, 시일링 재료층의 세라믹 기체측의 영역에서 레이저광이 적정하게 흡수되기 때문에, 레이저 시일링 시에 세라믹 기체와 시일링 재료층의 계면에서 시일링 재료층의 온도가 적정하게 상승한다. 그 결과, 세라믹 기체의 표층에서 반응층이 형성되어서 기밀 패키지의 기밀 신뢰성을 대폭 높일 수 있다. 또한, 시일링 재료층의 유리 뚜껑측의 영역이 필요 이상으로 가열되지 않는 점으로부터, 부재 간의 온도차가 작아져 부재 간의 열팽창 차에 기인하여 유리 뚜껑이나 시일링 재료층이 깨져서 크랙 등이 발생하기 어려워진다.
본 발명의 기밀 패키지의 제조 방법은 세라믹 기체를 준비하는 공정과, 유리 뚜껑을 준비하는 공정과, 유리 뚜껑 상에 파장 808nm에 있어서의 두께 방향의 전광선 투과율이 10% 이상, 또한 80% 이하가 되는 시일링 재료층을 형성하는 공정과, 시일링 재료층을 통해서 유리 뚜껑과 세라믹 기체를 적층 배치하는 공정과, 유리 뚜껑측으로부터 시일링 재료층을 향해서 레이저광을 조사하고, 시일링 재료층을 연화 변형시킴으로써 세라믹 기체와 유리 뚜껑을 기밀 일체화하여 기밀 패키지를 얻는 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다. 레이저 시일링에 사용하는 레이저광은 일반적으로 600∼1600nm의 파장을 갖는다. 이 파장 영역에 있어서 파장 808nm를 대표값으로서 채택하고, 파장 808nm에 있어서의 시일링 재료층의 두께 방향의 전광선 투과율을 상기한 바와 같이 규제하면, 상술의 효과를 적확하게 나타낼 수 있다.
제 3으로, 본 발명의 기밀 패키지의 제조 방법은 평균 두께가 8.0㎛ 미만이 되도록 시일링 재료층을 형성하는 것이 바람직하다. 이렇게 하면, 레이저 시일링 시에 시일링 재료층의 유리 뚜껑측의 영역과 세라믹 기체측의 영역에 있어서, 온도차가 작아지기 때문에, 부재 간의 열팽창 차에 기인하여 유리 뚜껑이나 시일링 재료층이 깨져서 크랙 등이 발생하기 어려워진다.
제 4로 본 발명의 기밀 패키지의 제조 방법은 적어도 비스무트계 유리 분말과 내화성 필러 분말을 포함하는 복합 분말을 소성하고, 유리 뚜껑 상에 시일링 재료층을 형성하는 것이 바람직하다. 비스무트계 유리는 다른 계의 유리와 비교하여 레이저 시일링 시에 세라믹 기체의 표층에 반응층을 형성하기 쉽다고 하는 특징을 갖는다. 또한, 내화성 필러 분말은 시일링 재료층의 열팽창 계수를 저하시키면서, 시일링 재료층의 기계적 강도를 높일 수 있다. 또한, 「비스무트계 유리」란 Bi2O3을 주성분으로 하는 유리를 나타내고, 구체적으로는 유리 조성 중에 Bi2O3을 25몰%이상 포함하는 유리를 나타낸다.
제 5로, 본 발명의 기밀 패키지의 제조 방법은 기부와 기부 상에 설치된 프레임부를 갖는 세라믹 기체를 사용하는 것이 바람직하다. 이렇게 하면, 자외 LED 소자 등의 발광 소자를 기밀 패키지 내에 수용하기 쉬워진다.
제 6으로, 본 발명의 기밀 패키지의 제조 방법은 세라믹 기체가 조사해야 할 레이저광을 흡수하는 성질을 갖는 것, 즉 두께 0.5mm, 조사해야 할 레이저광의 파장에 있어서의 전광선 투과율이 10% 이하인 것이 바람직하다. 이렇게 하면, 세라믹 기체와 시일링 재료층의 계면에서 시일링 재료층의 온도가 오르기 쉬워진다.
제 7로, 본 발명의 기밀 패키지의 제조 방법은 흑색 안료가 분산된 세라믹 기체를 준비하는 공정과, 유리 뚜껑을 준비하는 공정과, 유리 뚜껑 상에 조사해야 할 레이저광의 파장에 있어서의 두께 방향의 전광선 투과율이 10% 이상 또한 80% 이하가 되는 시일링 재료층을 형성하는 공정과, 시일링 재료층을 통해서 유리 뚜껑과 세라믹 기체를 적층 배치하는 공정과, 유리 뚜껑측으로부터 시일링 재료층을 향해서 레이저광을 조사하고, 시일링 재료층을 연화 변형시킴과 아울러 세라믹 기체를 가열함으로써, 세라믹 기체와 유리 뚜껑을 기밀 일체화하여 기밀 패키지를 얻는 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다.
제 8로, 본 발명의 기밀 패키지는 시일링 재료층을 통해서, 세라믹 기체와 유리 뚜껑이 기밀 일체화된 기밀 패키지에 있어서, 파장 808nm에 있어서의 시일링 재료층의 두께 방향의 전광선 투과율이 10% 이상 또한 80% 이하인 것을 특징으로 한다.
제 9로, 본 발명의 기밀 패키지는 시일링 재료층의 평균 두께가 8.0㎛ 미만인 것이 바람직하다. 이렇게 하면, 기밀 패키지 내에서의 잔류 응력이 작아지기 때문에 기밀 패키지의 기밀 신뢰성을 높일 수 있다.
제 10으로, 본 발명의 기밀 패키지는 시일링 재료층이 적어도 비스무트계 유리 분말과 내화성 필러 분말을 포함하는 복합 분말의 소결체인 것이 바람직하다.
제 11로, 본 발명의 기밀 패키지는 시일링 재료층이 실질적으로 레이저 흡수재를 포함하지 않는 것이 바람직하다. 여기서, 「실질적으로 레이저 흡수재를 포함하지 않는다」란 시일링 재료층 중의 레이저 흡수재의 함유량이 0.1체적% 이하인 경우를 나타낸다.
제 12로, 본 발명의 기밀 패키지는 세라믹 기체가 기부와 기부 상에 형성된 프레임부를 갖는 것이 바람직하다. 이렇게 하면, 자외 LED 소자 등의 발광 소자를 기밀 패키지 내에 수용하기 쉬워진다.
제 13으로, 본 발명의 기밀 패키지는 세라믹 기체의 열전도율이 1W/(m·K) 이상인 것이 바람직하다. 세라믹 기체의 열전도율이 높으면 세라믹 기체가 방열하기 쉬워지기 때문에, 레이저 시일링 시에 세라믹 기체와 시일링 재료층의 계면에서 시일링 재료층의 온도가 오르기 어려워진다. 따라서, 세라믹 기체의 열전도율이 높을수록 본 발명의 효과가 상대적으로 커진다.
제 14로, 본 발명의 기밀 패키지는 세라믹 기체가 유리 세라믹, 질화 알루미늄, 알루미나 중 어느 하나 또는 이들의 복합 재료인 것이 바람직하다.
제 15로, 본 발명의 기밀 패키지는 자외 LED 소자가 수용되어 있는 것이 바람직하다. 여기서, 「자외 LED 소자」에는 심자외(深紫外) LED 소자를 포함하는 것으로 한다. 그 외에는 센서 소자, 압전 진동 소자, 수지 중에 양자 도트를 분산시킨 파장 변환 소자 중 어느 하나가 수납되어 있어도 된다.
도 1은 매크로형 DTA 장치로 측정했을 때의 복합 분말의 연화점을 나타내는 모식도이다.
도 2는 본 발명의 일실시형태를 설명하기 위한 단면 개념도이다.
본 발명의 기밀 패키지의 제조 방법에서는 세라믹 기체를 준비하는 공정을 갖는다. 필요에 따라서, 세라믹 기체 상에 소결 유리 함유층을 형성해도 된다. 이렇게 하면, 레이저 시일링 시에 시일링 강도를 높이면서, 시일링 재료층 중에 발포가 발생하는 사태를 방지할 수 있다. 결과적으로 기밀 패키지의 기밀 신뢰성을 높일 수 있다. 소결 유리 함유층은 유리 함유 페이스트를 세라믹 기체 상에 도포하고, 유리 함유막을 형성한 후, 유리 함유막을 건조하고, 용제를 휘발시켜서 유리 함유막에 레이저광을 더 조사하여 유리 함유막의 소결(고착)을 행하는 방법이 바람직하다. 레이저광의 조사에 의해 유리 함유막의 소결을 행하면, 세라믹 기체 내에 형성된 전기 배선이나 발광 소자를 열에 의해 열화시키지 않고, 소결 유리 함유층을 형성할 수 있다. 또한, 레이저광의 조사 대신에, 유리 함유막의 소성에 의해, 소결 유리 함유층을 형성해도 좋다. 이 경우, 발광 소자 등의 열에 의한 열화를 방지하기 위해서, 세라믹 기체 내에 발광 소자 등을 실장하기 전에 유리 함유막을 소성하는 것이 바람직하다.
세라믹 기체의 열전도율은 1W/(m·K) 이상, 10W/(m·K) 이상, 50W/(m·K) 이상, 특히 100W/(m·K) 이상이 바람직하다. 세라믹 기체의 열전도율이 높으면 세라믹 기체가 방열하기 쉬워지기 때문에, 레이저 시일링 시에 세라믹 기체와 시일링 재료층의 계면에서 시일링 재료층의 온도가 오르기 어려워진다. 따라서, 세라믹 기체의 열전도율이 높을수록 본 발명의 효과가 상대적으로 커진다.
세라믹 기체는 조사해야 할 레이저광을 흡수하는 성질을 갖는 것, 즉 두께 0.5mm, 조사해야 할 레이저광의 파장에 있어서의 전광선 투과율이 10% 이하(바람직하게는 5% 이하)인 것이 바람직하다. 동일하게 하여 세라믹 기체는 두께 0.5mm, 파장 808nm에 있어서의 전광선 투과율이 10% 이하(바람직하게는 5% 이하)인 것이 바람직하다. 이렇게 하면, 세라믹 기체와 시일링 재료층의 계면에서 시일링 재료층의 온도가 오르기 쉬워진다.
세라믹 기체는 레이저 흡수재(예를 들면, 흑색 안료)를 포함한 상태에서 소결되어 있는 것이 바람직하다. 이렇게 하면, 세라믹 기체에 대하여, 조사해야 할 레이저광을 흡수하는 성질을 부여할 수 있다.
세라믹 기체의 두께는 0.1∼4.5mm, 특히 0.5∼3.0mm가 바람직하다. 이것에 의해 기밀 패키지의 박형화를 꾀할 수 있다.
또한, 세라믹 기체로서, 기부와 기부 상에 설치된 프레임부를 갖는 세라믹 기체를 사용하는 것이 바람직하다. 이렇게 하면, 세라믹 기체의 프레임부 내에 자외 LED 소자 등의 발광 소자를 수용하기 쉬워진다. 또한, 세라믹 기체 상에 소결 유리 함유층을 형성하는 경우, 발광 소자 등의 열에 의한 열화를 방지하기 위해서, 프레임부의 꼭대기부에 소결 유리 함유층을 형성하는 것이 바람직하다.
세라믹 기체가 프레임부를 갖는 경우, 세라믹 기체의 외주 끝 가장자리 영역을 따라서 프레임부를 액자 테두리 형상으로 설치하는 것이 바람직하다. 이렇게 하면, 디바이스로서 기능하는 유효 면적을 넓힐 수 있다. 또한, 자외 LED 소자 등의 발광 소자를 세라믹 기체의 프레임부 내에 수용하기 쉬워진다.
세라믹 기체는 유리 세라믹, 질화 알루미늄, 알루미나 중 어느 하나 또는 이들의 복합 재료인 것이 바람직하다. 특히, 질화 알루미늄과 알루미나는 방열성이 양호하기 때문에, 자외 LED 소자 등의 발광 소자로부터 방사되는 광에 의해 기밀 패키지가 과도하게 발열하는 사태를 적정하게 방지할 수 있다.
세라믹 기체는 흑색 안료가 분산되어 있는(흑색 안료가 분산된 상태에서 소결되어 이루어지는) 것이 바람직하다. 이렇게 하면, 세라믹 기체가 시일링 재료층을 투과한 레이저광을 흡수할 수 있다. 그 결과, 레이저 시일링 시에 세라믹 기체가 가열되기 때문에, 시일링 재료층과 세라믹 기체의 계면에서 반응층의 형성을 촉진할 수 있다.
본 발명의 기밀 패키지의 제조 방법은 유리 뚜껑을 준비함과 아울러, 유리 뚜껑 상에 시일링 재료층을 형성하는 공정을 갖는다.
본 발명의 기밀 패키지의 제조 방법에 있어서, 조사해야 할 레이저광의 파장에 있어서의 시일링 재료층의 두께 방향의 전광선 투과율은 10% 이상이고, 바람직하게는 15% 이상, 20% 이상, 특히 25% 이상이다. 조사해야 할 레이저광의 파장에 있어서의 시일링 재료층의 두께 방향의 전광선 투과율이 너무 낮으면, 유리 뚜껑측으로부터 시일링 재료층을 향해서 레이저광을 조사한 경우에, 시일링 재료층의 유리 뚜껑측의 영역이 우선적으로 연화 유동해버려, 시일링 재료층의 세라믹 기체측의 영역에 충분한 레이저광이 도달하지 않게 된다. 그 결과, 세라믹 기체와 시일링 재료층의 계면에서 온도가 상승하기 어려워져서 세라믹 기체의 표층에 반응층이 형성되기 어려워진다. 한편, 조사해야 할 레이저광의 파장에 있어서의 시일링 재료층의 두께 방향의 전광선 투과율은 80% 이하이고, 바람직하게는 60% 이하, 50% 이하, 45% 이하, 특히 40% 이하이다. 조사해야 할 레이저광의 파장에 있어서의 시일링 재료층의 두께 방향의 전광선 투과율이 지나치게 높으면, 유리 뚜껑측으로부터 시일링 재료층을 향해서 레이저광을 조사해도, 시일링 재료층이 레이저광을 적확하게 흡수하지 않고, 시일링 재료층의 온도가 오르기 어려워져 세라믹 기체의 표층에 반응층이 형성되기 어려워진다. 또한, 시일링 재료층의 두께 방향의 전광선 투과율을 높이는 방법으로서, 레이저 흡수재의 함유량을 저하시키는 방법, 유리 분말의 유리 조성 중의 레이저 흡수 성분(예를 들면, CuO, Fe2O3)의 함유량을 저하시키는 방법 등이 열거된다.
본 발명의 기밀 패키지의 제조 방법에 있어서, 파장 808nm에 있어서의 시일링 재료층의 두께 방향의 전광선 투과율은 10% 이상이고, 바람직하게는 15% 이상, 20% 이상, 특히 25% 이상이다. 파장 808nm에 있어서의 시일링 재료층의 두께 방향의 전광선 투과율이 너무 낮으면, 유리 뚜껑측으로부터 시일링 재료층을 향해서 레이저광을 조사한 경우에, 시일링 재료층의 유리 뚜껑측의 영역이 우선적으로 연화 유동해버려, 세라믹 기체와 시일링 재료층의 계면에서 온도가 상승하기 어려워져서, 세라믹 기체의 표층으로 반응층이 형성되기 어려워진다. 한편, 파장 808nm에 있어서의 시일링 재료층의 두께 방향의 전광선 투과율은 80% 이하이고, 바람직하게는 60% 이하, 50% 이하, 45% 이하, 특히 40% 이하이다. 파장 808nm에 있어서의 시일링 재료층의 두께 방향의 전광선 투과율이 지나치게 높으면, 유리 뚜껑측으로부터 시일링 재료층을 향해서 레이저광을 조사해도, 시일링 재료층이 레이저광을 적확하게 흡수하지 않고, 시일링 재료층의 온도가 오르기 어려워져 세라믹 기체의 표층에 반응층이 형성되기 어려워진다.
레이저 시일링 전의 시일링 재료층의 평균 두께를 8.0㎛ 미만, 특히 6.0㎛ 미만으로 규제하는 것이 바람직하다. 동일하게 하여, 레이저 시일링 후의 시일링 재료층의 평균 두께도 8.0㎛ 미만, 특히 6.0㎛ 미만으로 규제하는 것이 바람직하다. 시일링 재료층의 평균 두께가 작을수록 시일링 재료층과 유리 뚜껑의 열팽창 계수가 부정합일 때에, 레이저 시일링 후에 시일링 부분에 잔류하는 응력을 저감할 수 있다. 또한, 레이저 시일링의 정밀도를 높일 수도 있다. 또한, 상기한 바와 같이 시일링 재료층의 평균 두께를 규제하는 방법으로서는 복합 분말 페이스트를 얇게 도포하는 방법, 시일링 재료층의 표면을 연마 처리하는 방법이 열거된다.
시일링 재료층의 표면 조도(Ra)를 0.5㎛ 미만, 0.2㎛ 이하, 특히 0.01∼0.15㎛로 규제하는 것이 바람직하다. 또한, 시일링 재료층의 표면 조도(RMS)를 1.0㎛ 미만, 0.5㎛ 이하, 특히 0.05∼0.3㎛로 규제하는 것이 바람직하다. 이렇게 하면, 세라믹 기체와 시일링 재료층의 밀착성이 향상하고, 레이저 시일링의 정밀도가 향상한다. 또한, 상기한 바와 같이 시일링 재료층의 표면 조도(Ra), (RMS)를 규제하는 방법으로서는 시일링 재료층의 표면을 연마 처리하는 방법, 내화성 필러 분말의 입도를 작게 하는 방법이 열거된다. 또한, 「표면 조도(Ra)」 및 「표면 조도(RMS)」는 예를 들면, 촉침식 또는 비접촉식의 레이저 막두께계나 표면 조도계에 의해 측정할 수 있다.
시일링 재료층의 선폭은 바람직하게는 2000㎛ 이하, 1500㎛ 이하, 특히 1000㎛ 이하가 바람직하다. 시일링 재료층의 선폭이 지나치게 크면, 기밀 패키지에 잔류하는 응력이 커지기 쉽다.
시일링 재료층은 레이저 시일링 시에 연화 변형하고, 세라믹 기체의 표층에 반응층을 형성하는 것이고, 적어도 유리 분말과 내화성 필러 분말을 포함하는 복합 분말의 소결체가 바람직하다. 복합 분말로서, 여러가지 재료가 사용 가능하다. 그 중에서도, 시일링 강도를 높이는 관점으로부터, 비스무트계 유리 분말과 내화성 필러 분말을 포함하는 복합 분말을 사용하는 것이 바람직하다. 특히, 복합 분말로서, 55∼95체적%의 비스무트계 유리와 5∼45체적%의 내화성 필러 분말을 함유하는 복합 분말을 사용하는 것이 바람직하고, 60∼85체적%의 비스무트계 유리와 15∼40체적%의 내화성 필러 분말을 함유하는 복합 분말을 사용하는 것이 더욱 바람직하고, 60∼80체적%의 비스무트계 유리와 20∼40체적%의 내화성 필러 분말을 함유하는 복합 분말을 사용하는 것이 특히 바람직하다. 내화성 필러 분말을 첨가하면, 시일링 재료층의 열팽창 계수가 유리 뚜껑과 세라믹 기체의 열팽창 계수에 정합되기 쉬워진다. 그 결과, 레이저 시일링 후에 시일링 부분에 부당한 응력이 잔류하는 사태를 방지하기 쉬워진다. 한편, 내화성 필러 분말의 함유량이 지나치게 많으면, 비스무트계 유리 분말의 함유량이 상대적으로 적어지기 때문에, 시일링 재료층의 표면 평활성이 저하하고, 레이저 시일링의 정밀도가 저하하기 쉬워진다.
복합 분말의 연화점은 바람직하게는 500℃ 이하, 480℃ 이하, 특히 450℃ 이하이다. 복합 분말의 연화점이 지나치게 높으면, 시일링 재료층의 표면 평활성을 높이기 어려워진다. 복합 분말의 연화점의 하한은 특별히 설정되지 않지만, 유리 분말의 열적 안정성을 고려하면, 복합 분말의 연화점은 350℃ 이상이 바람직하다. 여기서, 「연화점」은 매크로형 DTA 장치로 측정했을 때의 제 4 변곡점이고, 도 1 중의 Ts에 상당한다.
비스무트계 유리는 유리 조성으로서, 몰%로, Bi2O3 28∼60%, B2O3 15∼37%, ZnO 1∼30% 함유하는 것이 바람직하다. 각 성분의 함유 범위를 상기한 바와 같이 한정한 이유를 이하에 설명한다. 또한, 유리 조성 범위의 설명에 있어서, %표시는 몰%를 나타낸다.
Bi2O3은 연화점을 저하시키기 위한 주요 성분이고, 그 함유량은 28∼60%, 33∼55%, 특히 35∼45%가 바람직하다. Bi2O3의 함유량이 지나치게 적으면, 연화점이 지나치게 높게 되어서, 유동성이 저하하기 쉬워진다. 한편, Bi2O3의 함유량이 지나치게 많으면, 레이저 시일링 시에 유리가 실투하기 쉬워지고, 이 실투에 기인해서 유동성이 저하하기 쉬워진다.
B2O3은 유리 형성 성분으로서 필수적인 성분이고, 그 함유량은 15∼37%, 19∼33%, 특히 22∼30%가 바람직하다. B2O3의 함유량이 지나치게 적으면, 유리 네트워크가 형성되기 어려워지기 때문에, 레이저 시일링 시에 유리가 실투하기 쉬워진다. 한편, B2O3의 함유량이 지나치게 많으면, 유리의 점성이 높게 되고, 유동성이 저하하기 쉬워진다.
ZnO는 내실투성을 높이는 성분이고, 그 함유량은 1∼30%, 3∼25%, 5∼22%, 특히 7∼20%가 바람직하다. ZnO의 함유량이 상기 범위 외로 되면, 유리 조성의 성분 밸런스가 손상되어서 내실투성이 저하하기 쉬워진다.
상기 성분 이외에도, 예를 들면 이하의 성분을 첨가해도 좋다.
SiO2는 내수성을 높이는 성분이고, 그 함유량은 0∼5%, 0∼3%, 0∼2%, 특히 0∼1%가 바람직하다. SiO2의 함유량이 지나치게 많으면, 연화점이 부당하게 상승한다. 또한, 레이저 시일링 시에 유리가 실투하기 쉬워진다.
Al2O3은 내수성을 높이는 성분이고, 그 함유량은 0∼10%, 0.1∼5%, 특히 0.5∼3%가 바람직하다. Al2O3의 함유량이 지나치게 많으면, 연화점이 부당하게 상승할 우려가 있다.
Li2O, Na2O 및 K2O는 내실투성을 저하시키는 성분이다. 따라서, Li2O, Na2O 및 K2O의 함유량은 각각 0∼5%, 0∼3%, 특히 0∼1% 미만이다.
MgO, CaO, SrO 및 BaO는 내실투성을 높이는 성분이지만, 연화점을 상승시키는 성분이다. 따라서, MgO, CaO, SrO 및 BaO의 함유량은 각각 0∼20%, 0∼10%, 특히 0∼5%이다.
비스무트계 유리의 연화점을 내리기 위해서는 유리 조성 중에 Bi2O3을 다량으로 도입할 필요가 있지만, Bi2O3의 함유량을 증가시키면, 레이저 시일링 시에 유리가 실투하기 쉬워지고, 이 실투에 기인해서 유동성이 저하하기 쉬워진다. 특히, Bi2O3의 함유량이 30% 이상이 되면, 그 경향이 현저해진다. 이 대책으로서, CuO를 첨가하면, Bi2O3의 함유량이 30% 이상이어도 유리의 실투를 효과적으로 억제할 수 있다. 또한, CuO를 첨가하면, 레이저 시일링 시의 레이저 흡수 특성을 높일 수 있다. CuO의 함유량은 0∼40%, 5∼35%, 10∼30%, 특히 13∼25%가 바람직하다. CuO의 함유량이 지나치게 많으면, 유리 조성의 성분 밸런스가 손상되어 반대로 내실투성이 저하하기 쉬워진다. 또한, 시일링 재료층의 전광선 투과율이 지나치게 낮아지게 된다.
Fe2O3은 내실투성과 레이저 흡수 특성을 높이는 성분이고, 그 함유량은 0∼10%, 0.1∼5%, 특히 0.4∼2%가 바람직하다. Fe2O3의 함유량이 지나치게 많으면, 유리 조성의 성분 밸런스가 손상되어 반대로 내실투성이 저하하기 쉬워진다.
MnO는 레이저 흡수 특성을 높이는 성분이다. MnO의 함유량은 바람직하게는 0∼25%, 0.1∼20%, 특히 5∼15%이다. MnO의 함유량이 지나치게 많으면, 내실투성이 저하하기 쉬워진다.
Sb2O3은 내실투성을 높이는 성분이고, 그 함유량은 0∼5%, 특히 0∼2%가 바람직하다. Sb2O3의 함유량이 지나치게 많으면, 유리 조성의 성분 밸런스가 손상되어서 반대로 내실투성이 저하하기 쉬워진다.
유리 분말의 평균 입경(D50)은 15㎛ 미만, 0.5∼10㎛, 특히 0.8∼5㎛가 바람직하다. 유리 분말의 평균 입경(D50)이 작을수록 유리 분말의 연화점이 저하한다.
내화성 필러 분말로서, 코디어라이트, 지르콘, 산화 주석, 산화 니오브, 인산 지르코늄계 세라믹, 윌레마이트, β-유크립타이트, β-석영 고용체에서 선택되는 1종 또는 2종 이상을 사용하는 것이 바람직하고, 특히 β-유크립타이트 또는 코디어라이트가 바람직하다. 이들의 내화성 필러 분말은 열팽창 계수가 낮은 것에 더해서, 기계적 강도가 높고, 게다가 비스무트계 유리와의 적합성이 양호하다.
내화성 필러 분말의 평균 입경(D50)은 바람직하게는 2㎛ 미만, 특히 1.5㎛ 미만이다. 내화성 필러 분말의 평균 입경(D50)이 2㎛ 미만이면, 시일링 재료층의 표면평활성이 향상함과 아울러, 시일링 재료층의 평균 두께를 8㎛ 미만으로 규제하기 쉬워지고, 결과적으로, 레이저 시일링의 정밀도를 높일 수 있다.
내화성 필러 분말의 99% 입경(D99)은 바람직하게는 5㎛ 미만, 4㎛ 이하, 특히 3㎛ 이하이다. 내화성 필러 분말의 99% 입경(D99)이 5㎛ 미만이면, 시일링 재료층의 표면 평활성이 향상함과 아울러, 시일링 재료층의 평균 두께를 8㎛ 미만으로 규제하기 쉬워지고, 결과적으로, 레이저 시일링의 정밀도를 높일 수 있다. 여기서, 「평균 입경(D50)」과 「99% 입경(D99)」은 레이저 회절법에 의해 체적 기준으로 측정한 값을 나타낸다.
시일링 재료층은 광흡수 특성을 높이기 위해서, 레이저 흡수재를 더 포함해도 좋지만, 레이저 흡수재는 시일링 재료층의 광흡수 특성을 과잉으로 높임과 아울러, 비스무트계 유리의 실투를 조장하는 작용을 갖는다. 따라서, 시일링 재료층 중의 레이저 흡수재의 함유량은 바람직하게는 10체적% 이하, 5체적% 이하, 1체적% 이하, 0.5체적% 이하, 특히 실질적으로 함유하지 않는 것이 바람직하다. 또한, 레이저 흡수재로서, Cu계 산화물, Fe계 산화물, Cr계 산화물, Mn계 산화물 및 이들의 스피넬형 복합 산화물 등이 사용 가능하다.
시일링 재료층의 열팽창 계수는 바람직하게는 55×10-7∼95×10-7/℃, 60×10-7∼82×10-7/℃, 특히 65×10-7∼76×10-7/℃이다. 이렇게 하면, 시일링 재료층의 열팽창 계수가 유리 뚜껑이나 세라믹 기체의 열팽창 계수에 정합하고, 시일링 부분에 잔류하는 응력이 작아진다. 또한, 「열팽창 계수」는 30∼300℃의 온도 범위에 있어서, TMA(압봉식 열팽창 계수 측정) 장치로 측정한 값이다.
본 발명의 기밀 패키지의 제조 방법에 있어서, 시일링 재료층은 복합 분말 페이스트의 도포, 소결에 의해 형성하는 것이 바람직하다. 이렇게 하면, 시일링 재료층의 치수 정밀도를 높일 수 있다. 여기서, 복합 분말 페이스트는 복합 분말과 비히클의 혼합물이다. 그리고, 비히클은 통상, 용매와 수지를 포함한다. 수지는 페이스트의 점성을 조정하는 목적에서 첨가된다. 또한, 필요에 따라서, 계면활성제, 증점제 등을 첨가할 수도 있다. 제작된 복합 분말 페이스트는 디스펜서나 스크린인쇄기 등의 도포기를 이용하여 유리 뚜껑의 표면에 도포된다.
복합 분말 페이스트는 유리 뚜껑의 외주 끝 가장자리 영역을 따라, 액자 테두리 형상으로 도포되는 것이 바람직하다. 이렇게 하면, 발광 소자 등으로부터 방사되는 광을 외부로 인출하는 영역을 넓게 할 수 있다.
복합 분말 페이스트는 통상, 3본 롤러 등에 의해 복합 분말과 비히클을 혼련 함으로써 제작된다. 비히클은 통상, 수지와 용제를 포함한다. 비히클에 사용하는 수지로서, 아크릴산 에스테르(아크릴 수지), 에틸셀룰로오스, 폴리에틸렌글리콜 유도체, 니트로셀룰로오스, 폴리메틸스틸렌, 폴리에틸렌카보네이트, 폴리프로필렌카보네이트, 메타크릴산 에스테르 등이 사용 가능하다. 비히클에 사용하는 용제로서, N,N'-디메틸포름아미드(DMF), α-터피네올, 고급 알콜, γ-부틸락톤(γ-BL), 테트라린, 부틸카르비톨아세테이트, 아세트산 에틸, 아세트산 이소아밀, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 벤질알콜, 톨루엔, 3-메톡시-3-메틸부탄올, 트리에틸렌글리콜모노메틸에테르, 트리에틸렌글리콜디메틸에테르, 디프로필렌글리콜모노메틸에테르, 디프로필렌글리콜모노부틸에테르, 트리프로필렌글리콜모노메틸에테르, 트리프로필렌글리콜모노부틸에테르, 프로필렌카보네이트, 디메틸술폭시드(DMSO), N-메틸-2-피롤리돈 등이 사용 가능하다.
유리 뚜껑으로서, 각종 유리가 사용 가능하다. 예를 들면, 무알칼리 유리, 붕소 규산 유리, 소다 석회 유리가 사용 가능하다. 특히, 자외 파장 영역의 전광선 투과율을 높이기 위해서, 저철 함유 유리 뚜껑(유리 조성 중의 Fe2O3의 함유량이 0.015질량% 이하, 특히 0.010질량% 미만)을 사용하는 것이 바람직하다.
유리 뚜껑의 판두께는 0.01∼2.0mm, 0.1∼1mm, 특히 0.2∼0.7mm가 바람직하다. 이것에 의해, 기밀 패키지의 박형화를 꾀할 수 있다. 또한, 자외 파장 영역의 전광선 투과율을 높일 수 있다.
시일링 재료층과 유리 뚜껑의 열팽창 계수차는 55×10-7/℃ 미만, 특히 25×10-7/℃ 이하가 바람직하다. 이들의 열팽창 계수차가 지나치게 크면, 시일링 부분에 잔류하는 응력이 부당하게 높게 되고, 기밀 패키지의 기밀 신뢰성이 저하하기 쉬워진다.
본 발명의 기밀 패키지의 제조 방법은 유리 뚜껑측으로부터 시일링 재료층을 향해서 레이저광을 조사하고, 시일링 재료층을 연화 변형시킴으로써 세라믹 기체와 유리 뚜껑을 기밀 일체화하여 기밀 패키지를 얻는 공정을 갖는다. 이 경우, 유리 뚜껑을 세라믹 기체의 하방에 배치해도 되지만, 레이저 시일링의 효율의 관점으로부터, 유리 뚜껑을 세라믹 기체의 상방에 배치하는 것이 바람직하다.
레이저로서, 각종 레이저를 사용할 수 있다. 특히, 반도체 레이저, YAG 레이저, CO2 레이저, 엑시머 레이저, 적외 레이저는 취급이 용이한 점에서 바람직하다.
레이저 시일링을 행하는 분위기는 특별하게 한정되지 않고, 대기 분위기이어도 되고, 질소 분위기 등의 불활성 분위기이어도 된다.
레이저 시일링을 행할 때에, (100℃ 이상, 또한 세라믹 기체 내의 발광 소자 등의 내열 온도 이하)의 온도에서 유리 뚜껑을 예비 가열하면, 써멀 쇼크에 의한 유리 뚜껑의 깨짐을 억제할 수 있다. 또한, 레이저 시일링 직후에, 유리 뚜껑측으로부터 어닐 레이저를 조사하면, 써멀 쇼크에 의한 유리 뚜껑의 깨짐을 억제할 수 있다.
유리 뚜껑을 압박한 상태에서 레이저 시일링을 행하는 것이 바람직하다. 이것에 의해 레이저 시일링 시에 시일링 재료층의 연화 변형을 촉진할 수 있다.
본 발명의 기밀 패키지는 시일링 재료층을 통해서 세라믹 기체와 유리 뚜껑이 기밀 일체화된 기밀 패키지에 있어서, 파장 808nm에 있어서의 시일링 재료층의 두께 방향의 전광선 투과율이 10% 이상 또한 80% 이하인 것을 특징으로 한다. 본 발명의 기밀 패키지의 기술적 특징은 본 발명의 기밀 패키지의 제조 방법의 설명 란에 기재되었다. 따라서, 여기에서는 편의 상, 상세한 설명을 생략한다.
이하, 도면을 참조하면서, 본 발명을 설명한다. 도 2는 본 발명의 일실시형태를 설명하기 위한 단면 개념도이다. 기밀 패키지(예를 들면, 자외 LED 패키지 등)(1)는 질화 알루미늄 기체(10)와 유리 뚜껑(11)을 구비하고 있다. 질화 알루미늄 기체(10)는 기부(12)를 갖고, 더욱 기부(12)의 외주 끝 가장자리 상에 프레임부(13)를 갖고 있다. 또한, 질화 알루미늄 기체(10)의 프레임부(13) 내에는 내부 소자(예를 들면, 자외 LED 소자 등)(14)가 수용되어 있다. 그리고, 이 프레임부(13)의 꼭대기부(15)의 표면은 미리 연마 처리되어 있고, 그 표면 조도(Ra)가 0.15㎛ 이하로 되어 있다. 또한, 질화 알루미늄 기체(10) 내에는 자외 LED 소자(14)와 외부를 전기적으로 접속하는 전기 배선(도시되지 않고 있음)이 형성되어 있다.
유리 뚜껑(11)의 표면에는 액자 형상의 시일링 재료층(16)이 형성되어 있다. 시일링 재료층(16)은 비스무트계 유리와 내화성 필러 분말을 포함하고 있지만, 실질적으로 레이저 흡수재를 포함하지 않는다. 그리고, 시일링 재료층(16)의 폭은 질화 알루미늄 기체(10)의 프레임부(13)의 꼭대기부(15)의 폭보다도 약간 작아져 있다. 또한, 시일링 재료층(16)의 평균 두께는 8.0㎛ 미만으로 되어 있다.
레이저 조사 장치(17)로부터 출사한 레이저광(L)은 유리 뚜껑(11)측으로부터 시일링 재료층(16)을 따라 조사된다. 이것에 의해 시일링 재료층(16)이 연화 유동하고, 질화 알루미늄 기체(10)의 표층과 반응함으로써 질화 알루미늄 기체(10)와 유리 뚜껑(11)이 기밀 일체화되어서 기밀 패키지(1)의 기밀 구조가 형성된다.
실시예
이하, 실시예에 기초하여 본 발명을 상세하게 설명한다. 또한, 이하의 실시예는 단지 예시이다. 본 발명은 이하의 실시예에 하등 한정되지 않는다.
우선, 비스무트계 유리 분말과, 내화성 필러 분말과, 필요에 따라서 레이저 흡수재를 표 1에 기재된 비율로 혼합하고, 표 1에 기재된 복합 분말을 제작했다. 여기서, 비스무트계 유리 분말의 평균 입경(D50)은 1.0㎛, 99% 입경(D99)은 2.5㎛이었다. 내화성 필러 분말의 평균 입경(D50)은 1.0㎛, 99% 입경(D99)은 2.5㎛이었다. 또한, 레이저 흡수재로서, Mn-Fe계 복합 산화물과 Mn-Fe-Al계 복합 산화물을 사용했다. 이들의 복합 산화물의 평균 입경(D50)은 1.0㎛, 99% 입경(D99)은 2.5㎛이었다.
Figure 112018112960798-pct00001
얻어진 복합 분말에 대해서 열팽창 계수를 측정했다. 그 결과를 표 1에 나타낸다. 또한, 열팽창 계수는 압봉식 TMA 장치로 측정한 값이고, 측정 온도 범위는 30∼300℃이다.
다음에, 상기 복합 분말을 이용하여, 유리 뚜껑(세로 3mm×가로 3mm×두께 0.2mm, 알칼리 붕소 규산 유리 기판, 열팽창 계수 66×10-7/℃)의 외주 끝 가장자리 상에 액자 테두리 형상의 시일링 재료층을 형성했다. 상세하게 설명하면, 우선 점도가 약 100Pa·s(25℃, Shear rate:4)가 되도록 표 1에 기재된 복합 분말, 비히클 및 용제를 혼련한 후, 또한 3본 롤 밀로 분말이 균일하게 분산될 때까지 혼련하고, 페이스트화하여 복합 분말 페이스트를 얻었다. 비히클에는 글리콜에테르계 용제에 에틸셀룰로오스 수지를 용해시킨 것을 사용했다. 다음에 유리 뚜껑의 외주 끝 가장자리를 따라서 스크린 인쇄기에 의해 상기의 복합 분말 페이스트를 액자 테두리 형상으로 인쇄했다. 또한, 대기 분위기 하에서, 120℃에서 10분간 건조한 후, 대기 분위기 하에서, 500℃에서 10분간 소성하고, 5.0㎛ 두께, 폭 200㎛의 시일링 재료층을 유리 뚜껑 상에 형성했다. 얻어진 시일링 재료층에 대해서 분광 광도계(Hitachi High-Technologies Corporation제작 U-4100형 분광 광도계)에 의해 두께 방향의 전광선 투과율을 측정했다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.
또한, 질화 알루미늄 기체(세로 3mm×가로 3mm×기부 두께 0.7mm, 열팽창 계수 46×10-7/℃)를 준비하고, 질화 알루미늄 기체의 프레임부 내에 심자외 LED 소자를 수용했다. 또한, 프레임부는 폭 600㎛, 높이 400㎛의 액자 테두리 형상이고, 질화 알루미늄 기체의 기부의 외주 끝 가장자리 상을 따라 형성되어 있다.
최후에, 질화 알루미늄 기체의 프레임부의 꼭대기부와 시일링 재료층이 접촉하도록 질화 알루미늄 기체와 유리 뚜껑을 적층 배치한 후, 유리 뚜껑측으로부터 시일링 재료층을 향해서 파장 808nm, 12W의 반도체 레이저를 조사하고, 시일링 재료층을 연화 변형시킴으로써 소결 유리 함유층과 시일링 재료층을 기밀 일체화하고, 각 기밀 패키지(시료 No．1∼5)를 얻었다.
얻어진 기밀 패키지에 대해서, 시일링 강도를 평가했다. 상세하게 설명하면, 얻어진 기밀 패키지로부터 질화 알루미늄 기체를 분리한 후, 질화 알루미늄의 프레임부의 꼭대기부에 형성된 시일링 재료층을 제거하고, 프레임부의 꼭대기부의 표층을 목시 관찰한 바, 반응 흔적이 확인된 것을 「○」, 반응 흔적이 확인되지 않은 것을 「×」로 하여 시일링 강도를 평가했다.
얻어진 기밀 패키지에 대해서, 기밀 신뢰성을 평가했다. 상세하게 설명하면, 얻어진 기밀 패키지에 대하여, 고온 고습 고압 시험:HAST 시험(Highly Accelerated Temperature and Humidity Stress test)을 행한 후, 시일링 재료층의 근방을 관찰한 바, 변질, 크랙, 박리 등이 전혀 확인되지 않은 것을 「○」, 변질, 크랙, 박리 등이 확인된 것을 「×」로 하여 기밀 신뢰성을 평가했다. 또한, HAST 시험의 조건은 121℃, 습도 100%, 2atm, 24시간이다.
표 1로부터 명백한 바와 같이, 시료 No.1∼3에 따른 기밀 패키지는 시일링 재료층의 두께 방향의 전광선 투과율이 소정 범위로 규제되어 있기 때문에, 시일링 강도와 기밀 신뢰성의 평가가 양호했다. 시료 No.4, 5에 따른 기밀 패키지는 시일링 재료층의 두께 방향의 전광선 투과율이 너무 낮기 때문에, 시일링 강도와 기밀 신뢰성의 평가가 불량했다.
(산업상 이용 가능성)
본 발명의 기밀 패키지는 자외 LED 소자가 실장된 기밀 패키지에 바람직하지만, 그 이외에도 센서 소자, 압전 진동 소자, 수지 중에 양자 도트를 분산시킨 파장 변환 소자 등이 실장된 기밀 패키지에도 바람직하게 적용 가능하다.
1 : 기밀 패키지 10 : 질화 알루미늄 기체
11 : 유리 뚜껑 12 : 기부
13 : 프레임부 14 : 내부 소자
15 : 프레임부의 꼭대기부 16 : 시일링 재료층
17 : 레이저 조사 장치 L : 레이저광

Claims (15)

  1. 세라믹 기체를 준비하는 공정과,
    유리 뚜껑을 준비하는 공정과,
    유리 뚜껑 상에 조사해야 할 레이저광의 파장에 있어서의 두께 방향의 전광선 투과율이 10% 이상 또한 50% 이하로 되고, 또한 레이저 흡수재의 함유량이 0.1체적% 이하이고, 유리 조성으로서, 몰%로, Bi2O3 28~60%, B2O3 15~37%, ZnO 1~30%를 함유하는 유리 분말 및 내화성 필러 분말을 포함하는 분말을 소결하여 시일링 재료층을 형성하는 공정과,
    시일링 재료층을 통해서 유리 뚜껑과 세라믹 기체를 적층 배치하는 공정과,
    유리 뚜껑측으로부터 시일링 재료층을 향해서 레이저광을 조사하여 시일링 재료층을 연화 변형시킴으로써, 세라믹 기체와 유리 뚜껑을 기밀 일체화하여 기밀 패키지를 얻는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 기밀 패키지의 제조 방법.
  2. 세라믹 기체를 준비하는 공정과,
    유리 뚜껑을 준비하는 공정과,
    유리 뚜껑 상에 파장 808nm에 있어서의 두께 방향의 전광선 투과율이 10% 이상 또한 50% 이하로 되고, 또한 레이저 흡수재의 함유량이 0.1체적% 이하이고, 유리 조성으로서, 몰%로, Bi2O3 28~60%, B2O3 15~37%, ZnO 1~30%를 함유하는 유리 분말 및 내화성 필러 분말을 포함하는 분말을 소결하여 시일링 재료층을 형성하는 공정과,
    시일링 재료층을 통해서 유리 뚜껑과 세라믹 기체를 적층 배치하는 공정과,
    유리 뚜껑측으로부터 시일링 재료층을 향해서 레이저광을 조사하여 시일링 재료층을 연화 변형시킴으로써, 세라믹 기체와 유리 뚜껑을 기밀 일체화하여 기밀 패키지를 얻는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 기밀 패키지의 제조 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    평균 두께가 8.0㎛ 미만으로 되도록 시일링 재료층을 형성하는 것을 특징으로 하는 기밀 패키지의 제조 방법.
  4. 삭제
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    기부와 기부 상에 설치된 프레임부를 갖는 세라믹 기체를 사용하는 것을 특징으로 하는 기밀 패키지의 제조 방법.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    세라믹 기체가 조사해야 할 레이저광을 흡수하는 성질을 갖는 것을 특징으로 하는 기밀 패키지의 제조 방법.
  7. 흑색 안료가 분산된 세라믹 기체를 준비하는 공정과,
    유리 뚜껑을 준비하는 공정과,
    유리 뚜껑 상에 조사해야 할 레이저광의 파장에 있어서의 두께 방향의 전광선 투과율이 10% 이상 또한 50% 이하로 되고, 또한 레이저 흡수재의 함유량이 0.1체적% 이하이고, 유리 조성으로서, 몰%로, Bi2O3 28~60%, B2O3 15~37%, ZnO 1~30%를 함유하는 유리 분말 및 내화성 필러 분말을 포함하는 분말을 소결하여 시일링 재료층을 형성하는 공정과,
    시일링 재료층을 통해서 유리 뚜껑과 세라믹 기체를 적층 배치하는 공정과,
    유리 뚜껑측으로부터 시일링 재료층을 향해서 레이저광을 조사하여 시일링 재료층을 연화 변형시킴과 아울러 세라믹 기체를 가열함으로써, 세라믹 기체와 유리 뚜껑을 기밀 일체화하여 기밀 패키지를 얻는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 기밀 패키지의 제조 방법.
  8. 시일링 재료층을 통해서 세라믹 기체와 유리 뚜껑이 기밀 일체화된 기밀 패키지에 있어서,
    파장 808nm에 있어서의 시일링 재료층의 두께 방향의 전광선 투과율이 10% 이상 또한 50% 이하이고, 또한 레이저 흡수재의 함유량이 0.1체적% 이하이고, 시일링 재료층이 유리 조성으로서, 몰%로, Bi2O3 28~60%, B2O3 15~37%, ZnO 1~30%를 함유하는 유리 분말 및 내화성 필러 분말을 포함하는 분말의 소결체인 것을 특징으로 하는 기밀 패키지.
  9. 제 8 항에 있어서,
    시일링 재료층의 평균 두께가 8.0㎛ 미만인 것을 특징으로 하는 기밀 패키지.
  10. 삭제
  11. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    시일링 재료층이 레이저 흡수재를 포함하고 있지 않은 것을 특징으로 하는 기밀 패키지.
  12. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    세라믹 기체가 기부와 기부 상에 설치된 프레임부를 갖는 것을 특징으로 하는 기밀 패키지.
  13. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    세라믹 기체의 열전도율이 1W/(m·K) 이상인 것을 특징으로 하는 기밀 패키지.
  14. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    세라믹 기체가 유리 세라믹, 질화 알루미늄, 알루미나 중 어느 하나 또는 이들의 복합 재료인 것을 특징으로 하는 기밀 패키지.
  15. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    자외 LED 소자, 센서 소자, 압전 진동 소자, 수지 중에 양자 도트를 분산시킨 파장 변환 소자 중 어느 하나가 수용되어 있는 것을 특징으로 하는 기밀 패키지.
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