KR20190112716A - 기밀 패키지 - Google Patents

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KR20190112716A
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토루 시라가미
히로키 후지타
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니폰 덴키 가라스 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 기밀 패키지는 패키지 기체와 유리 덮개가 봉착 재료층을 개재하여 기밀 봉착된 기밀 패키지에 있어서, 패키지 기체가 기부와 기부 상에 설치된 프레임부를 갖고, 패키지 기체의 프레임부 내에 내부 소자가 수용되어 있고, 패키지 기체의 프레임부의 정상부와 유리 덮개 사이에 봉착 재료층이 배치되어 있고, 봉착 재료층의 단부가 단면에서 볼 때 원호상으로 측방으로 돌출되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

기밀 패키지
본 발명은, 기밀 패키지에 관한 것으로, 구체적으로는, 패키지 기체와 유리 덮개가 봉착 재료층을 개재하여 기밀 봉착된 기밀 패키지에 관한 것이다.
기밀 패키지는 일반적으로 패키지 기체와, 광 투과성을 갖는 유리 덮개와, 이들의 내부에 수용되는 내부 소자를 구비하고 있다.
기밀 패키지의 내부에 실장되는 심자외 LED 소자 등의 내부 소자는 주위 환경으로부터 침입하는 수분에 의해 열화될 우려가 있다. 종래까지, 패키지 기체와 유리 덮개를 일체화하기 위해서, 저온 경화성을 갖는 유기 수지계 접착제가 사용되고 있었다. 그러나, 유기 수지계 접착제는 수분이나 기체를 완전히 차폐할 수 없으므로, 내부 소자를 경시적으로 열화시킬 우려가 있다.
한편, 유리 분말과 내화성 필러 분말을 포함하는 복합 분말을 봉착재료에 사용하면, 봉착부분이 주위 환경의 수분으로 열화되기 어려워지고, 기밀 패키지의 기밀 신뢰성을 확보하기 쉬워진다.
그러나, 유리 분말은 유기 수지계 접착제보다도 연화 온도가 높기 때문에, 봉착시에 내부 소자를 열 열화시킬 우려가 있다. 이러한 사정으로부터, 최근, 레이저 봉착이 주목받고 있다. 레이저 봉착에 의하면, 봉착해야 할 부분만을 국소적으로 가열하는 것이 가능하며, 내부 소자를 열 열화시키지 않고, 패키지 기체와 유리 덮개를 기밀 일체화할 수 있다.
일본 특허공개 2013-239609호 공보 일본 특허공개 2014-236202호 공보
그런데, 레이저 봉착된 기밀 패키지에 과대한 전단응력이 가해지면, 봉착 재료층이 벌크 파괴되어 기밀 패키지 내의 기밀 신뢰성을 확보할 수 없다고 하는 문제가 발생하는 일이 있다.
그래서, 본 발명은, 상기 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 그 기술적 과제는 봉착 재료층에 전단응력이 가해져도 봉착 재료층이 벌크 파괴되기 어려운 기밀 패키지를 창안하는 것이다.
본 발명자 등은 봉착 재료층의 단부를 원호상으로 돌출시킴으로써, 상기 기술적 과제를 해결할 수 있는 것을 찾아내어, 본 발명으로서 제안하는 것이다. 즉, 본 발명의 기밀 패키지는 패키지 기체와 유리 덮개가 봉착 재료층을 개재하여 기밀 봉착된 기밀 패키지에 있어서, 패키지 기체가 기부와 기부 상에 설치된 프레임부를 갖고, 패키지 기체의 프레임부 내에 내부 소자가 수용되어 있고, 패키지 기체의 프레임부의 정상부와 유리 덮개 사이에 봉착 재료층이 배치되어 있고, 봉착 재료층의 단부가 단면에서 볼 때 원호상으로 측방으로 돌출되어 있는 것을 특징으로 한다. 여기에서, 「원호상」이란 완전한 원호에 한정되는 것은 아니고, 각부가 없는 전체로서 둥근 볼록형상을 의미한다.
본 발명의 기밀 패키지는 패키지 기체가 기부와 기부 상에 설치된 프레임부를 갖고, 패키지 기체의 프레임부의 정상부와 유리 덮개 사이에 봉착 재료층이 배치되어 있다. 이렇게 하면, 프레임부 내에 심자외 LED 소자 등의 내부 소자를 수용하기 쉬워진다. 그리고 내부 소자가 경시적으로 열화되기 어려워진다.
또한 본 발명의 기밀 패키지는 봉착 재료층의 단부(내측 단부 및/또는 외측 단부)가 단면에서 볼 때 원호상으로 측방으로 돌출되어 있다. 이렇게 하면, 기밀 패키지에 전단응력이 가해졌을 때에, 봉착 재료층이 벌크 파괴되기 어려워진다. 결과적으로, 기밀 패키지의 기밀 신뢰성을 높일 수 있다. 여기에서, 유리 덮개에 봉착 재료층을 미리 형성한 후에, 유리 덮개측으로부터 압압한 상태에서, 유리 덮개와 패키지 기체를 레이저 봉착하면, 봉착 재료층의 단부를 원호상으로 돌출시키기 쉬워진다. 또 패키지 기체로서 유리 세라믹, 알루미나, 질화알루미늄 등을 사용하면, 레이저 봉착시에 봉착 재료층의 젖음성이 적정화되어서, 봉착 재료층의 단부를 원호상으로 돌출시키기 쉬워진다. 또, 봉착 재료층의 단부는 통상 메니스커스형상(원호상으로 오목한 형상), 또는 프레임부의 정상부와 봉착 재료층의 봉착폭(접촉폭)보다도 유리 덮개와 봉착 재료층의 봉착폭의 쪽이 넓은 형상, 즉 유리 덮개로부터 프레임부의 정상부를 향해서 팽출한 형상으로 되어 있다.
제2로, 본 발명의 기밀 패키지는 봉착 재료층의 평균 두께를 봉착 재료층의 최대폭으로 나눈 값이 0.003 이상인 것이 바람직하다. 이렇게 하면, 봉착 재료층에 큰 전단응력이 가해져도 봉착 재료층이 벌크 파괴되기 어려워진다. 또, 「봉착 재료층의 최대폭」은 통상 원호상으로 돌출되어 있는 부분에 대응하는 봉착 재료층의 폭이 된다.
제3으로, 본 발명의 기밀 패키지는 봉착 재료층이 프레임부의 정상부의 내측단 가장자리로부터 이간된 위치에 형성됨과 아울러, 프레임부의 정상부의 외측단 가장자리로부터 이간된 위치에 형성되어 있는 것이 바람직하다.
제4로, 본 발명의 기밀 패키지는 봉착 재료층의 평균 두께가 8.0㎛ 미만임과 아울러, 봉착 재료층의 최대폭이 1∼1000㎛인 것이 바람직하다.
제5로, 본 발명의 기밀 패키지는 봉착 재료층이 적어도 비스무트계 유리 분말과 내화성 필러 분말을 포함하는 복합 분말의 소결체이며, 또한, 실질적으로 레이저 흡수재를 포함하고 있지 않은 것이 바람직하다. 비스무트계 유리는 다른 유리계와 비교해서 레이저 봉착시에 패키지 기체(특히 세라믹 기체)의 표층에 반응층을 형성하기 쉽다고 하는 특징을 갖는다. 또한 내화성 필러 분말은 봉착 재료층의 기계적 강도를 높일 수 있고, 또한 봉착 재료층의 열팽창계수를 저하시킬 수 있다. 여기에서, 「비스무트계 유리」란 Bi2O3을 주성분으로 하는 유리를 가리키고, 구체적으로는 유리 조성 중의 Bi2O3의 함유량이 25몰% 이상인 유리를 가리킨다.
제6으로, 본 발명의 기밀 패키지는 패키지 기체가 유리, 유리 세라믹, 질화알루미늄, 산화알루미늄 중 어느 하나, 또는 이들의 복합재료인 것이 바람직하다.
이하, 도면을 참조하면서, 본 발명을 설명한다. 도 1(a)는 본 발명의 일실시형태를 설명하기 위한 개략 단면도이며, 도 1(b)는 본 발명의 일실시형태의 요부(F)를 확대한 개략 단면도이다. 도 1(a)로부터 알 수 있는 바와 같이, 기밀 패키지(1)는 패키지 기체(10)와 유리 덮개(11)를 구비하고 있다. 또한 패키지 기체(10)는 기부(12)와, 기부(12)의 외주단 가장자리 상에 액자상의 프레임부(13)를 갖고 있다. 그리고, 패키지 기체(10)의 프레임부(13) 내에는 내부 소자(예를 들면, 심자외 LED 소자)(14)가 수용되어 있다. 또, 패키지 기체(10) 내에는 내부 소자(예를 들면, 심자외 LED 소자)(14)와 외부를 전기적으로 접속하는 전기배선(도시되어 있지 않다)이 형성되어 있다.
봉착 재료층(15)은 패키지 기체(10)의 프레임부(13)의 정상부와 유리 덮개(11)의 내부 소자(14)측의 표면 사이에, 프레임부의 정상부의 전체 둘레에 걸쳐서 배치되어 있다. 또한 봉착 재료층(15)은 비스무트계 유리와 내화성 필러 분말을 포함하고 있지만, 실질적으로 레이저 흡수재를 포함하고 있지 않다. 그리고, 봉착 재료층(15)의 폭은 패키지 기체(10)의 프레임부(13)의 정상부의 폭보다도 작고, 또한 유리 덮개(11)의 끝가장자리로부터 이간되어 있다. 또한 봉착 재료층(15)의 평균 두께는 8.0㎛ 미만으로 되어 있다.
도 1(b)로부터 알 수 있는 바와 같이, 봉착 재료층(15)의 내측 단부(16)가 원호상으로 돌출되어 있고, 봉착 재료층(15)의 외측 단부(17)가 원호상으로 돌출되어 있다. 바꿔 말하면, 봉착 재료층(15)은 단면으로 볼때 X방향으로 팽출되어 있다. 그리고, 봉착 재료층(15)의 최대폭이 되는 부분은 원호상으로 돌출된 부분(팽출부 선단)에 대응하고 있다. 즉 원호상으로 돌출된 부분에 대응하는 봉착 재료층(15)의 폭(A)은 프레임부(13)의 정상부와 봉착 재료층(15)의 봉착폭(B)(접촉폭)보다 크고, 또한 유리 덮개(11)와 봉착 재료층(15)의 봉착폭(C)(접촉폭)보다 크다.
또, 프레임부(13)의 정상부와 봉착 재료층(15)의 봉착폭(B)(접촉폭)은 레이저 봉착의 정밀도의 관점으로부터, 유리 덮개(11)와 봉착 재료층(15)의 봉착폭(C)(접촉폭)보다도 큰 쪽이 바람직하다. 한편, 프레임부(13)의 정상부와 봉착 재료층(15)의 봉착폭(B)(접촉폭)은 봉착강도의 관점으로부터 유리 덮개(11)와 봉착 재료층(15)의 봉착폭(C)(접촉폭)보다 작은 쪽이 바람직하다.
또한 상기 기밀 패키지(1)는 다음과 같이 해서 제작할 수 있다. 우선 봉착 재료층(15)과 프레임부(13)의 정상부가 접하도록 봉착 재료층(15)이 미리 형성된 유리 덮개(11)를 패키지 기체(10) 상에 적재한다. 계속해서, 압압 지그를 이용하여 유리 덮개(11)를 압압하면서, 유리 덮개(11)측으로부터 봉착 재료층(15)을 따라 레이저 조사 장치(18)로부터 출사한 레이저광(L)을 조사한다. 이것에 의해, 봉착 재료층(15)이 연화 유동되고, 패키지 기체(10)의 프레임부(13)의 정상부의 표층과 반응함으로써 패키지 기체(10)와 유리 덮개(11)가 기밀 일체화되어서 기밀 패키지(1)의 기밀구조가 형성된다. 또 연화 유동 중에 봉착 재료층(15)이 상방으로부터 압압되어서 봉착 재료층(15)의 내측 단부(16)와 외측 단부(17)가 원호상으로 돌출한다. 또, 유리 덮개(11) 상에 봉착 재료층(15)을 미리 형성하는 대신에, 패키지 기체(10)의 프레임부(13)의 정상부 상에 미리 봉착 재료층(15)을 형성할 수도 있다.
도 1(a)는 본 발명의 일실시형태를 설명하기 위한 개략 단면도이며, (b)는 본 발명의 일실시형태의 요부를 확대한 개략 단면도이다.
도 2는 매크로형 DTA 장치로 측정했을 때의 복합 분말의 연화점을 나타내는 모식도이다.
도 3은 실시예에 따른 봉착 재료층의 내측 단부의 형상을 나타내는 단면 현미경 사진이다.
도 4는 실시예에 따른 봉착 재료층의 외측 단부의 형상을 나타내는 단면 현미경 사진이다.
본 발명의 기밀 패키지는, 상기한 바와 같이, 패키지 기체와 유리 덮개가 봉착 재료층을 개재하여 기밀 봉착된 기밀 패키지에 있어서, 패키지 기체가 기부와 기부 상에 설치된 프레임부를 갖고, 패키지 기체의 프레임부 내에 내부 소자가 수용되어 있고, 패키지 기체의 프레임부의 정상부와 유리 덮개 사이에 봉착 재료층이 배치되어 있고, 봉착 재료층의 단부가 단면에서 볼 때 원호상으로 측방으로 돌출되어 있는 것을 특징으로 한다. 이하, 본 발명의 기밀 패키지에 대해서 상세하게 설명한다.
본 발명의 기밀 패키지에 있어서, 패키지 기체는 기부와 기부 상에 설치된 프레임부를 갖는다. 이렇게 하면, 패키지 기체의 프레임부 내에 심자외 LED 소자 등의 내부 소자를 수용하기 쉬워진다. 패키지 기체의 프레임부는 패키지 기체의 외측단 가장자리 영역을 따라 액자상으로 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이렇게 하면, 디바이스로서 기능하는 유효면적을 확대할 수 있다. 또 심자외 LED 소자 등의 내부 소자를 패키지 기체의 프레임부 내에 수용하기 쉬워지고, 또한 배선 접합 등도 행하기 쉬워진다.
프레임부의 정상부에 있어서의 봉착 재료층이 배치되는 영역의 표면의 표면 조도(Ra)는 1.0㎛ 미만인 것이 바람직하다. 이 표면의 표면 조도(Ra)가 커지면, 레이저 봉착의 정밀도가 저하되기 쉬워진다. 여기에서, 「표면 조도(Ra)」는, 예를 들면, 촉침식 또는 비접촉식의 레이저 막후계나 표면 조도계에 의해 측정할 수 있다.
프레임부의 정상부의 폭은 바람직하게는 100∼3000㎛, 200∼1500㎛, 특히 300∼900㎛이다. 프레임부의 정상부의 폭이 지나치게 좁으면, 봉착 재료층과 프레임부의 정상부의 위치맞춤이 곤란해진다. 한편, 프레임부의 정상부의 폭이 지나치게 넓으면, 디바이스로서 기능하는 유효면적이 작아진다.
패키지 기체는 유리, 유리 세라믹, 질화알루미늄, 산화알루미늄 중 어느 하나, 또는 이들의 복합재료(예를 들면, 질화알루미늄과 유리 세라믹을 일체화한 것)인 것이 바람직하다. 유리는 봉착 재료층과 반응층을 형성하기 쉽기 때문에, 레이저 봉착으로 강고한 봉착강도를 확보할 수 있다. 유리 세라믹은 봉착 재료층과의 젖음성을 적정화하기 쉽고, 봉착 재료층의 단부에 원호상의 돌출부가 형성되기 쉽다고 하는 특징이 있다. 또한 서멀 비어를 용이하게 형성할 수 있으므로, 기밀 패키지가 과도하게 온도 상승하는 사태를 적정하게 방지할 수 있다. 질화알루미늄과 산화알루미늄은 봉착 재료층과의 젖음성을 적정화하기 쉽고, 봉착 재료층의 단부에 원호상의 돌출부가 형성되기 쉽다고 하는 특징이 있다. 또한 방열성이 양호하기 때문에, 기밀 패키지가 과도하게 온도 상승하는 사태를 적정하게 방지할 수 있다.
유리 세라믹, 질화알루미늄, 산화알루미늄은 흑색 안료가 분산되어 있는(흑색 안료가 분산된 상태로 소결되어서 이루어지는) 것이 바람직하다. 이렇게 하면, 패키지 기체가 봉착 재료층을 투과한 레이저광을 흡수할 수 있다. 그 결과, 레이저 봉착시에 패키지 기체의 봉착 재료층과 접촉하는 개소가 가열되므로, 봉착 재료층과 패키지 기체의 계면에서 반응층의 형성을 촉진시킬 수 있다.
흑색 안료가 분산되어 있는 패키지 기체는 조사해야 할 레이저광을 흡수하는 성질을 갖는 것, 즉 두께 0.5mm, 조사해야 할 레이저광의 파장(808nm)에 있어서의 전광선 투과율이 10% 이하(바람직하게는 5% 이하)인 것이 바람직하다. 이렇게 하면, 패키지 기체와 봉착 재료층의 계면에서 봉착 재료층의 온도가 오르기 쉬워진다.
패키지 기체의 기부의 두께는 0.1∼2.5mm, 특히 0.2∼1.5mm가 바람직하다. 이것에 의해, 기밀 패키지의 박형화를 꾀할 수 있다.
패키지 기체의 프레임부의 높이, 즉 패키지 기체로부터 기부의 두께를 뺀 높이는 바람직하게는 100∼2000㎛, 특히 200∼900㎛이다. 이렇게 하면, 내부 소자를 적정하게 수용하면서, 기밀 패키지의 박형화를 꾀하기 쉬워진다.
유리 덮개로서 여러가지 유리가 사용 가능하다. 예를 들면, 무알칼리 유리, 알칼리붕규산 유리, 소다석회 유리가 사용 가능하다. 또, 유리 덮개는 복수매의 유리판을 접합한 적층 유리이어도 좋다.
유리 덮개의 내부 소자측의 표면에 기능막을 형성해도 좋고, 유리 덮개의 외측의 표면에 기능막을 형성해도 좋다. 특히 기능막으로서 반사방지막이 바람직하다. 이것에 의해, 유리 덮개의 표면에서 반사하는 광을 저감할 수 있다.
유리 덮개의 두께는 바람직하게는 0.1mm 이상, 0.2∼2.0mm, 0.4∼1.5mm, 특히 0.5∼1.2mm이다. 유리 덮개의 두께가 작으면 기밀 패키지의 강도가 저하되기 쉬워진다. 한편, 유리 덮개의 두께가 크면 기밀 패키지의 박형화를 꾀하기 어려워진다.
유리 덮개와 봉착 재료층의 열팽창계수차는 50×10-7/℃ 미만, 40×10-7/℃ 미만, 특히 30×10-7/℃ 이하가 바람직하다. 이 열팽창계수차가 지나치게 크면, 봉착부분에 잔류하는 응력이 부당하게 높아지고, 기밀 패키지의 기밀 신뢰성이 저하되기 쉬워진다.
봉착 재료층은 레이저광을 흡수함으로써 연화 변형되고, 패키지 기체의 표층에 반응층을 형성하고, 패키지 기체와 유리 덮개를 기밀 일체화하는 기능을 갖고 있다.
봉착 재료층의 단부(내측 단부 및/또는 외측 단부)가 단면에서 볼 때 원호상으로 측방으로 돌출되어 있고, 바람직하게는 봉착 재료층의 내측 단부 및 외측 단부가 원호상으로 돌출되어 있다. 이렇게 하면, 기밀 패키지에 전단응력이 가해졌을 때에, 봉착 재료층이 벌크 파괴되기 어려워진다. 결과적으로, 기밀 패키지의 기밀 신뢰성을 높일 수 있다.
프레임부의 정상부와 봉착 재료층의 평균 봉착폭(평균 접촉폭)에 대한 봉착 재료층의 최대 돌출폭(내측 단부의 최대 팽출폭과 외측 단부의 최대 팽출폭의 합계)은 0.2㎛ 이상(도 1(b)에 있어서의 A-B), 특히 0.5㎛ 이상이 바람직하고, 유리 덮개와 봉착 재료층의 평균 봉착폭(평균 접촉폭)에 대한 최대 돌출폭(내측 단부의 최대 팽출폭과 외측 단부의 최대 팽출폭의 합계)은 0.2㎛ 이상(도 1(b)에 있어서의 A-C), 특히 0.5㎛ 이상이 바람직하다. 이렇게 하면, 기밀 패키지에 전단응력이 가해졌을 때에, 봉착 재료층이 벌크 파괴되기 어려워진다. 결과적으로, 기밀 패키지의 기밀 신뢰성을 적확하게 높일 수 있다.
프레임부의 정상부와 봉착 재료층의 평균 봉착폭(평균 접촉폭)에 대한 봉착 재료층의 내측 단부의 최대 돌출폭(내측 단부의 최대 팽출폭)은 0.1㎛ 이상, 0.3㎛ 이상, 특히 0.5㎛ 이상이 바람직하고, 유리 덮개와 봉착 재료층의 평균 봉착폭(평균 접촉폭)에 대한 내측 단부의 최대 돌출폭(내측 단부의 최대 팽출폭)은 0.1㎛ 이상, 0.3㎛ 이상, 특히 0.5㎛ 이상이 바람직하다. 이렇게 하면, 기밀 패키지의 내부에 전단응력이 가해졌을 때에, 봉착 재료층이 벌크 파괴되기 어려워진다. 결과적으로, 기밀 패키지의 기밀 신뢰성을 적확하게 높일 수 있다.
프레임부의 정상부와 봉착 재료층의 평균 봉착폭(평균 접촉폭)에 대한 봉착 재료층의 외측 단부의 최대 돌출폭(외측 단부의 최대 팽출폭)은 0.1㎛ 이상, 0.3㎛ 이상, 특히 0.5㎛ 이상이 바람직하고, 유리 덮개와 봉착 재료층의 평균 봉착폭(평균 접촉폭)에 대한 외측 단부의 최대 돌출폭(외측 단부의 최대 팽출폭)은 0.1㎛ 이상, 0.3㎛ 이상, 특히 0.5㎛ 이상이 바람직하다. 이렇게 하면, 기밀 패키지의 외부에 전단응력이 가해졌을 때에, 봉착 재료층이 벌크 파괴되기 어려워진다. 결과적으로, 기밀 패키지의 기밀 신뢰성을 적확하게 높일 수 있다.
봉착 재료층은 프레임부와의 접촉 위치가 프레임부의 정상부의 내측단 가장자리로부터 이간되도록 형성됨과 아울러, 프레임부의 정상부의 외측단 가장자리로부터 이간되도록 형성하는 것이 바람직하고, 프레임부의 정상부의 내측단 가장자리로부터 50㎛ 이상, 60㎛ 이상, 70∼2000㎛, 특히 80∼1000㎛ 이간된 위치에 형성되는 것이 더욱 바람직하다. 프레임부의 정상부의 내측단 가장자리와 봉착 재료층의 이간 거리가 지나치게 짧으면, 레이저 봉착시에 국소가열로 발생한 열이 방출되기 어려워지므로, 냉각 과정에서 유리 덮개가 파손되기 쉬워진다. 한편, 프레임부의 정상부의 내측단 가장자리와 봉착 재료층의 이간 거리가 지나치게 길면, 기밀 패키지의 소형화가 곤란해진다. 또 프레임부의 정상부의 외측단 가장자리로부터 50㎛ 이상, 60㎛ 이상, 70∼2000㎛, 특히 80∼1000㎛ 이간된 위치에 형성되어 있는 것이 바람직하다. 프레임부의 정상부의 외측단 가장자리와 봉착 재료층의 이간 거리가 지나치게 짧으면, 레이저 봉착시에 국소가열로 발생한 열이 방출되기 어려워지므로, 냉각 과정에서 유리 덮개가 파손되기 쉬워진다. 한편, 프레임부의 정상부의 외측단 가장자리와 봉착 재료층의 이간 거리가 지나치게 길면, 기밀 패키지의 소형화가 곤란해진다.
봉착 재료층은 유리 덮개와의 접촉 위치가 유리 덮개의 끝가장자리로부터 50㎛ 이상, 60㎛ 이상, 70∼1500㎛, 특히 80∼800㎛ 이간되도록 형성되어 있는 것이 바람직하다. 유리 덮개의 끝가장자리와 봉착 재료층의 이간 거리가 지나치게 짧으면, 레이저 봉착시에 유리 덮개의 끝가장자리 영역에 있어서 유리 덮개의 내부 소자측의 표면과 외측의 표면의 표면 온도차가 작고 크게 되고, 유리 덮개가 파손되기 쉬워진다.
봉착 재료층은 프레임부의 정상부의 폭방향의 중심선 상에 형성되어 있는, 즉 프레임부의 정상부의 중앙영역에 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이렇게 하면, 레이저 봉착시에, 국소가열로 발생한 열이 방출되기 쉬워지므로, 유리 덮개가 파손되기 어려워진다. 또, 프레임부의 정상부의 폭이 충분히 큰 경우에는, 프레임부의 정상부의 폭방향의 중심선 상에 봉착 재료층을 형성하지 않아도 좋다.
봉착 재료층의 평균 두께는 바람직하게는 8.0㎛ 미만, 특히 1.0㎛ 이상, 또한 6.0㎛ 미만이다. 봉착 재료층의 평균 두께가 작을수록 봉착 재료층과 유리 덮개의 열팽창계수가 부정합일 때에, 레이저 봉착후에 봉착부분에 잔류하는 응력을 저감할 수 있다. 또 레이저 봉착의 정밀도를 높일 수도 있다. 또, 상기한 바와 같이 봉착 재료층의 평균 두께를 규제하는 방법으로서는, 복합 분말 페이스트를 얇게 도포하는 방법, 봉착 재료층의 표면을 연마 처리하는 방법을 들 수 있다.
봉착 재료층의 최대폭은 바람직하게는 1㎛ 이상, 또한 2000㎛ 이하, 10㎛ 이상, 또한 1000㎛ 이하, 50㎛ 이상, 또한 800㎛ 이하, 특히 100㎛ 이상, 또한 600㎛ 이하이다. 봉착 재료층의 최대폭을 좁게 하면, 봉착 재료층을 프레임부의 끝가장자리로부터 이간시키기 쉬워지므로, 레이저 봉착후에 봉착부분에 잔류하는 응력을 저감하기 쉬워진다. 또한 패키지 기체의 프레임부의 폭을 좁게 할 수 있고, 디바이스로서 기능하는 유효면적을 확대할 수 있다. 한편, 봉착 재료층의 최대폭이 지나치게 좁으면, 봉착 재료층에 큰 전단응력이 가해지면, 봉착 재료층이 벌크 파괴되기 쉬워진다. 또한 레이저 봉착의 정밀도가 저하되기 쉬워진다.
봉착 재료층의 평균 두께를 봉착 재료층의 최대폭으로 나눈 값은 바람직하게는 0.003 이상, 0.005 이상, 0.01∼0.1, 특히 0.02∼0.05이다. 봉착 재료층의 평균 두께를 봉착 재료층의 최대폭으로 나눈 값이 지나치게 작으면, 봉착 재료층에 큰 전단응력이 가해지면, 봉착 재료층이 벌크 파괴되기 쉬워진다. 한편, 봉착 재료층의 평균 두께를 봉착 재료층의 최대폭으로 나눈 값이 지나치게 크면, 레이저 봉착의 정밀도가 저하되기 쉬워진다.
봉착 재료층의 표면 조도(Ra)는 바람직하게는 0.5㎛ 미만, 0.2㎛ 이하, 특히 0.01∼0.15㎛이다. 또한 봉착 재료층의 표면 조도(RMS)는 바람직하게는 1.0㎛ 미만, 0.5㎛ 이하, 특히 0.05∼0.3㎛이다. 이렇게 하면, 패키지 기체와 봉착 재료층의 밀착성이 향상되고, 레이저 봉착의 정밀도가 향상된다. 여기에서, 「표면 조도(RMS)」는, 예를 들면, 촉침식 또는 비접촉식의 레이저 막후계나 표면 조도계에 의해 측정할 수 있다. 또, 상기한 바와 같이 봉착 재료층의 표면 조도(Ra, RMS)를 규제하는 방법으로서는 봉착 재료층의 표면을 연마 처리하는 방법, 내화성 필러 분말의 입도를 작게 하는 방법을 들 수 있다.
봉착 재료층은 적어도 유리 분말과 내화성 필러 분말을 포함하는 복합 분말의 소결체로 이루어지는 것이 바람직하다. 유리 분말은 레이저 봉착시에 레이저광을 흡수하고, 연화 변형해서 패키지 기체와 유리 덮개를 기밀 일체화하는 성분이다. 내화성 필러 분말은 골재로서 작용하고, 봉착재료의 열팽창계수를 저하시키면서 기계적 강도를 높이는 성분이다. 또, 봉착 재료층에는 유리 분말과 내화성 필러 분말 이외에도, 광흡수 특성을 높이기 위해서, 레이저 흡수재를 포함하고 있어도 좋다.
복합 분말로서 여러가지 재료가 사용 가능하다. 그 중에서도, 봉착강도를 높이는 관점으로부터, 비스무트계 유리 분말과 내화성 필러 분말을 포함하는 복합 분말을 사용하는 것이 바람직하다. 복합 분말로서 55∼95체적%의 비스무트계 유리 분말과 5∼45체적%의 내화성 필러 분말을 함유하는 복합 분말을 사용하는 것이 바람직하고, 60∼85체적%의 비스무트계 유리 분말과 15∼40체적%의 내화성 필러 분말을 함유하는 복합 분말을 사용하는 것이 더욱 바람직하고, 60∼80체적%의 비스무트계 유리 분말과 20∼40체적%의 내화성 필러 분말을 함유하는 복합 분말을 사용하는 것이 특히 바람직하다. 내화성 필러 분말을 첨가하면, 봉착 재료층의 열팽창계수가 유리 덮개와 패키지 기체의 열팽창계수에 정합되기 쉬워진다. 그 결과, 레이저 봉착후에 봉착부분에 부당한 응력이 잔류하는 사태를 방지하기 쉬워진다. 한편, 내화성 필러 분말의 함유량이 지나치게 많으면, 유리 분말의 함유량이 상대적으로 적어지므로, 봉착 재료층의 표면평활성이 저하되고, 레이저 봉착의 정밀도가 저하되기 쉬워진다.
복합 분말의 연화점은 바람직하게는 510℃ 이하, 480℃ 이하, 특히 450℃ 이하이다. 복합 분말의 연화점이 지나치게 높으면, 봉착 재료층의 표면평활성을 높이기 어려워진다. 복합 분말의 연화점의 하한은 특별히 설정되지 않지만, 유리 분말의 열적 안정성을 고려하면, 복합 분말의 연화점은 350℃ 이상이 바람직하다. 여기에서, 「연화점」은, 매크로형 DTA 장치로 측정했을 때의 제4변곡점이며, 도 2 중의 Ts에 해당된다.
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. 또, 유리 조성 범위의 설명에 있어서, %표시는 몰%를 가리킨다.
Bi2O3은 연화점을 저하시키기 위한 주요성분이다. Bi2O3의 함유량은 바람직하게는 28∼60%, 33∼55%, 특히 35∼45%이다. Bi2O3의 함유량이 지나치게 적으면, 연화점이 지나치게 높아져서 연화 유동성이 저하되기 쉬워진다. 한편, Bi2O3의 함유량이 지나치게 많으면, 레이저 봉착시에 유리가 실투되기 쉬워지고, 이 실투에 기인해서 연화 유동성이 저하되기 쉬워진다.
B2O3은 유리 형성 성분으로서 필수 성분이다. B2O3의 함유량은 바람직하게는 15∼37%, 19∼33%, 특히 22∼30%이다. B2O3의 함유량이 지나치게 적으면, 유리 네트워크가 형성되기 어려워지므로, 레이저 봉착시에 유리가 실투되기 쉬워진다. 한편, B2O3의 함유량이 지나치게 많으면, 유리의 점성이 높아지고, 연화 유동성이 저하되기 쉬워진다.
ZnO는 내실투성을 높이는 성분이다. ZnO의 함유량은 바람직하게는 1∼30%, 3∼25%, 5∼22%, 특히 5∼20%이다. ZnO의 함유량이 상기 범위밖이 되면, 유리 조성의 성분 밸런스가 무너져서, 오히려 내실투성이 저하되기 쉬워진다.
상기 성분 이외에도, 예를 들면, 이하의 성분을 첨가해도 좋다.
SiO2는 내수성을 높이는 성분이다. SiO2의 함유량은 바람직하게는 0∼5%, 0∼3%, 0∼2%, 특히 0∼1%이다. SiO2의 함유량이 지나치게 많으면, 연화점이 부당하게 상승할 우려가 있다. 또 레이저 봉착시에 유리가 실투되기 쉬워진다.
Al2O3은 내수성을 높이는 성분이다. Al2O3의 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% 미만이 바람직하다.
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%가 바람직하다.
비스무트계 유리의 연화점을 낮추기 위해서는 유리 조성 중에 Bi2O3을 다량 도입할 필요가 있지만, Bi2O3의 함유량을 증가시키면, 레이저 봉착시에 유리가 실투되기 쉬워지고, 이 실투에 기인해서 연화 유동성이 저하되기 쉬워진다. 특히, Bi2O3의 함유량이 30% 이상이 되면, 그 경향이 현저해진다. 이 대책으로서 CuO를 첨가하면, Bi2O3의 함유량이 30% 이상이어도 내실투성의 저하를 효과적으로 억제할 수 있다. 또한 CuO를 첨가하면, 레이저 봉착시의 레이저 흡수 특성을 높일 수 있다. CuO의 함유량은 바람직하게는 0∼40%, 1∼40%, 5∼35%, 10∼30%, 특히 13∼25%이다. CuO의 함유량이 지나치게 많으면, 유리 조성의 성분 밸런스가 손상되어서, 오히려 내실투성이 저하되기 쉬워진다. 또 봉착 재료층의 전광선 투과율이 지나치게 낮아져서, 패키지 기체와 봉착 재료층의 경계영역을 국소 가열하기 어려워진다.
Fe2O3은 내실투성과 레이저 흡수 특성을 높이는 성분이다. Fe2O3의 함유량은 바람직하게는 0∼10%, 0.1∼5%, 특히 0.4∼2%이다. Fe2O3의 함유량이 지나치게 많으면, 유리 조성의 성분 밸런스가 무너져서, 오히려 내실투성이 저하되기 쉬워진다.
MnO는 레이저 흡수 특성을 높이는 성분이다. MnO의 함유량은 바람직하게는 0∼25%, 특히 5∼15%이다. MnO의 함유량이 지나치게 많으면, 내실투성이 저하되기 쉬워진다.
Sb2O3은 내실투성을 높이는 성분이다. Sb2O3의 함유량은 바람직하게는 0∼5%, 특히 0∼2%이다. Sb2O3의 함유량이 지나치게 많으면, 유리 조성의 성분 밸런스가 무너져서, 오히려 내실투성이 저하되기 쉬워진다.
유리 분말의 평균 입경 D50은 바람직하게는 15㎛ 미만, 0.5∼10㎛, 특히 1∼5㎛이다. 유리 분말의 평균 입경 D50이 작을수록 유리 분말의 연화점이 저하된다. 여기에서, 「평균 입경 D50」은 레이저 회절법에 의해 체적기준으로 측정한 값을 가리킨다.
내화성 필러 분말로서 코디어라이트, 지르콘, 산화주석, 산화니오브, 인산 지르코늄계 세라믹, 윌레마이트, β-유클립타이트, β-석영 고용체에서 선택되는 1종 또는 2종 이상이 바람직하고, 특히 β-유클립타이트 또는 코디어라이트가 바람직하다. 이들 내화성 필러 분말은 열팽창계수가 낮은 것에 추가해서, 기계적 강도가 높고, 또한 비스무트계 유리와의 적합성이 양호하다.
내화성 필러 분말의 평균 입경 D50은 바람직하게는 2㎛ 미만, 특히 0.1㎛ 이상, 또한 1.5㎛ 미만이다. 내화성 필러 분말의 평균 입경 D50이 지나치게 크면, 봉착 재료층의 표면평활성이 저하되기 쉬워짐과 아울러, 봉착 재료층의 평균 두께가 커지기 쉽고, 결과적으로, 레이저 봉착의 정밀도가 저하되기 쉬워진다.
내화성 필러 분말의 99% 입경 D99은 바람직하게는 5㎛ 미만, 4㎛ 이하, 특히 0.3㎛ 이상, 또한 3㎛ 이하이다. 내화성 필러 분말의 99% 입경 D99이 지나치게 크면, 봉착 재료층의 표면평활성이 저하되기 쉬워짐과 아울러, 봉착 재료층의 평균 두께가 커지기 쉽고, 결과적으로, 레이저 봉착의 정밀도가 저하되기 쉬워진다. 여기에서, 「99% 입경 D99」은 레이저 회절법에 의해 체적기준으로 측정한 값을 가리킨다.
봉착 재료층은 광흡수특성을 높이기 위해서, 레이저 흡수재를 더 포함해도 좋지만, 레이저 흡수재는 비스무트계 유리의 실투를 조장하는 작용을 갖는다. 따라서, 봉착 재료층 중의 레이저 흡수재의 함유량은 바람직하게는 10체적% 이하, 5체적% 이하, 1체적% 이하, 0.5체적% 이하, 특히 실질적으로 함유하지 않는 것(0.1체적% 이하)이 바람직하다. 비스무트계 유리의 내실투성이 양호한 경우에는, 레이저 흡수 특성을 높이기 위해서, 레이저 흡수재를 1체적% 이상, 특히 3체적% 이상 도입해도 좋다. 또, 레이저 흡수재로서 Cu계 산화물, Fe계 산화물, Cr계 산화물, Mn계 산화물 및 이들의 스피넬형 복합 산화물 등이 사용 가능하다.
봉착 재료층의 열팽창계수는 바람직하게는 55×10-7∼95×10-7/℃, 60×10-7∼82×10-7/℃, 특히 65×10-7∼76×10-7/℃이다. 이렇게 하면, 봉착 재료층의 열팽창계수가 유리 덮개나 패키지 기체의 열팽창계수에 정합되고, 전단응력에 의해 봉착 재료층이 벌크 파괴되기 어려워진다. 또, 「열팽창계수」는 30∼300℃의 온도범위에 있어서 TMA(압봉식 열팽창계수 측정) 장치로 측정한 값이다.
봉착 재료층은 여러가지 방법에 의해 형성 가능하지만, 그 중에서도, 복합 분말 페이스트의 도포, 소결에 의해 형성하는 것이 바람직하다. 그리고, 복합 분말 페이스트의 도포는 디스펜서나 스크린 인쇄기 등의 도포기를 사용하는 것이 바람직하다. 이렇게 하면, 봉착 재료층의 치수 정밀도(봉착 재료층의 폭의 치수 정밀도)를 높일 수 있다. 여기에서, 복합 분말 페이스트는 복합 분말과 비이클의 혼합물이다. 그리고, 비이클은 통상 용매와 수지를 포함한다. 수지는 페이스트의 점성을 조정할 목적으로 첨가된다. 또한 필요에 따라서, 계면활성제, 증점제 등을 첨가할 수도 있다.
복합 분말 페이스트는 통상 3개 롤러 등에 의해, 복합 분말과 비이클을 혼련함으로써 제작된다. 비이클은 통상 수지와 용제를 포함한다. 비이클에 사용하는 수지로서 아크릴산 에스테르(아크릴 수지), 에틸셀룰로오스, 폴리에틸렌글리콜 유도체, 니트로셀룰로오스, 폴리메틸스틸렌, 폴리에틸렌카보네이트, 폴리프로필렌카보네이트, 메타크릴산 에스테르 등이 사용 가능하다. 비이클에 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.
복합 분말 페이스트는 패키지 기체의 프레임부의 정상부 상에 도포해도 좋지만, 유리 덮개의 외주단 가장자리 영역을 따라, 액자상으로 도포하는 것이 바람직하다. 이렇게 하면, 패키지 기체에의 봉착 재료층의 베이킹이 불필요해지고, 심자외 LED 소자 등의 내부 소자의 열 열화를 억제할 수 있다.
본 발명의 기밀 패키지를 제조하는 방법으로서는 유리 덮개측으로부터 봉착 재료층을 향해서 레이저광을 조사하고, 봉착 재료층을 연화 변형시킴으로써, 패키지 기체와 유리 덮개를 기밀 봉착해서 기밀 패키지를 얻는 것이 바람직하다. 이 경우, 유리 덮개를 패키지 기체의 하방에 배치해도 좋지만, 레이저 봉착의 효율의 관점으로부터, 유리 덮개를 패키지 기체의 상방에 배치하는 것이 바람직하다.
레이저로서 여러가지 레이저를 사용할 수 있다. 특히, 반도체 레이저, YAG 레이저, CO2 레이저, 엑시머 레이저, 적외 레이저는 취급이 용이한 점에서 바람직하다.
레이저 봉착을 행하는 분위기는 특별히 한정되지 않고, 대기 분위기라도 좋고, 질소 분위기 등의 불활성 분위기라도 좋다.
레이저 봉착을 행할 때에, 100℃ 이상, 또한 내부 소자의 내열온도 이하의 온도에서 유리 덮개를 예비 가열하면, 레이저 봉착시에 서멀 쇼크에 의한 유리 덮개의 파손을 억제하기 쉬워진다. 또 레이저 봉착 직후에, 유리 덮개측으로부터 어닐 레이저를 조사하면, 서멀 쇼크나 잔류응력에 의한 유리 덮개의 파손을 더욱 억제하기 쉬워진다.
유리 덮개를 압압한 상태에서 레이저 봉착을 행하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 레이저 봉착시에 봉착 재료층의 단부를 원호상으로 돌출시키기 쉬워진다.
실시예
이하, 실시예에 의거하여 본 발명을 상세하게 설명한다. 또, 이하의 실시예는 단순한 예시이다. 본 발명은 이하의 실시예에 조금도 한정되지 않는다.
우선 비스무트계 유리 분말을 90.0질량%, 내화성 필러 분말을 10.0질량%의 비율로 혼합해서 복합 분말을 제작했다. 여기에서, 비스무트계 유리 분말의 평균 입경 D50을 1.0㎛, 99% 입경 D99을 2.5㎛로 하고, 내화성 필러 분말의 평균 입경 D50을 1.0㎛, 99% 입경 D99을 2.5㎛로 했다. 또, 비스무트계 유리는 유리 조성으로서 몰%로 Bi2O3 39%, B2O3 23.7%, ZnO 14.1%, Al2O3 2.7%, CuO 20%, Fe2O3 0.6%를 함유하고 있다. 또 내화성 필러 분말은 β-유클립타이트이다.
얻어진 복합 분말에 대해서 열팽창계수를 측정한 결과, 그 열팽창계수는 71×10-7/℃였다. 또, 열팽창계수는 압봉식 TMA 장치로 측정한 것이며, 그 측정 온도 범위는 30∼300℃이다.
다음에 상기 복합 분말을 이용하여 붕규산 유리로 이루어지는 유리 덮개(세로 4.0mm×가로 4.0mm×두께 0.15mm)의 끝가장자리로부터 약 100㎛ 이간된 위치에 액자상의 봉착 재료층을 형성했다. 상세하게 설명하면, 우선 점도가 약 100Pa·s(25℃, Shear rate:4)가 되도록 상기 복합 분말, 비이클 및 용제를 혼련한 후, 또한 3개 롤밀로 분말이 균일하게 분산될 때까지 혼련하고, 페이스트화하고, 복합 분말 페이스트를 얻었다. 비이클에는 글리콜에테르계 용제에 에틸셀룰로오스 수지를 용해시킨 것을 사용했다. 다음에 유리 덮개의 외주단 가장자리를 따라 스크린 인쇄기에 의해 상기의 복합 분말 페이스트를 액자상으로 인쇄했다. 또한 대기 분위기 하에서 120℃에서 10분간 건조한 후, 대기 분위기 하에서, 500℃에서 10분간 소성함으로써, 봉착 재료층을 유리 덮개 상에 형성했다.
또한 유리 세라믹으로 이루어지는 패키지 기체(세로 4.0mm×가로 4.0mm×기부 두께 0.8mm)를 준비했다. 패키지 기체의 외주단 가장자리 상에는 프레임부가 액자상으로 형성되어 있다. 그리고, 패키지 기체의 표면 조도(Ra)는 0.1∼1.0㎛였다. 또, 유리 세라믹은 유리 분말과 내화성 필러 분말을 포함하는 그린 시트의 적층체를 소결시켜서 형성된 것이다.
마지막으로, 패키지 기체의 프레임부의 정상부와 봉착 재료층이 접촉하도록 패키지 기체와 유리 덮개를 적층 배치했다. 그 후, 압압 지그를 이용하여 유리 덮개를 압압하면서, 유리 덮개측으로부터 봉착 재료층을 향해서 파장 808nm, 출력 4W, 조사 지름 φ0.5mm의 반도체 레이저를 조사 속도 15mm/초로 조사해서 봉착 재료층을 연화 변형시킴으로써, 패키지 기체와 유리 덮개를 기밀 일체화해서 기밀 패키지를 얻었다. 또, 봉착 재료층의 평균 두께는 5.0㎛, 봉착 재료층의 최대폭은 200㎛였다.
얻어진 기밀 패키지에 대해서 이온 밀링에 의해 봉착 재료층의 단부의 단면을 노출시켰다. 봉착 재료층의 내측 단부의 형상을 나타내는 단면 현미경 사진을 도 3에 나타내고, 또 봉착 재료층의 외측 단부의 형상을 나타내는 단면 현미경 사진을 도 4에 나타낸다. 또, 도 3, 4에서는 상방에 유리 덮개, 하방에 패키지 기체의 프레임부의 정상부가 배치되어 있다. 도 3, 4에서 알 수 있는 바와 같이, 얻어진 기밀 패키지에 있어서 봉착 재료층의 내측 단부가 단면에서 볼 때 원호상으로 돌출되어 있고, 봉착 재료층의 외측 단부도 원호상으로 돌출되어 있었다. 따라서, 얻어진 기밀 패키지는 전단응력에 의해 봉착 재료층이 벌크 파괴되기 어려운 것이라고 생각된다.
얻어진 기밀 패키지에 대해서 레이저 봉착후의 크랙과 기밀 신뢰성을 평가했다. 우선 광학 현미경으로 봉착부분을 관찰한 결과, 크랙의 발생은 확인되지 않았다. 다음에 얻어진 기밀 패키지에 대해서 고온고습고압 시험:HAST 시험(Highly Accelerated Temperature and Humidity Stress test)을 행한 후, 봉착 재료층의 근방을 관찰한 결과, 변질, 크랙, 박리 등이 전혀 확인되지 않았다. 또, HAST 시험의 조건은 121℃, 습도 100%, 2atm, 24시간이다.
(산업상의 이용 가능성)
본 발명의 기밀 패키지는 센서칩, 심자외 LED 소자 등의 내부 소자가 실장된 기밀 패키지에 적합하지만, 그 이외에도 압전 진동 소자나 수지 중에 퀀텀닷을 분산시킨 파장 변환 소자 등을 수용하는 기밀 패키지 등에도 적합하게 적용 가능하다.
1: 기밀 패키지
10: 패키지 기체
11: 유리 덮개
12: 기부
13: 프레임부
14: 내부 소자(예를 들면, 심자외 LED 소자)
15: 봉착 재료층
16: 봉착 재료층의 내측 단부
17: 봉착 재료층의 외측 단부
18: 레이저 조사 장치
L: 레이저광

Claims (6)

  1. 패키지 기체와 유리 덮개가 봉착 재료층을 개재하여 기밀 봉착된 기밀 패키지에 있어서,
    패키지 기체가 기부와 기부 상에 설치된 프레임부를 갖고,
    패키지 기체의 프레임부 내에 내부 소자가 수용되어 있고,
    패키지 기체의 프레임부의 정상부와 유리 덮개 사이에 봉착 재료층이 배치되어 있고,
    봉착 재료층의 단부가 단면에서 볼 때 원호상으로 측방으로 돌출되어 있는 것을 특징으로 하는 기밀 패키지.
  2. 제 1 항에 있어서,
    봉착 재료층의 평균 두께를 봉착 재료층의 최대폭으로 나눈 값이 0.003 이상인 것을 특징으로 하는 기밀 패키지.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    봉착 재료층이 프레임부의 정상부의 내측단 가장자리로부터 이간된 위치에 형성됨과 아울러, 프레임부의 정상부의 외측단 가장자리로부터 이간된 위치에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 기밀 패키지.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    봉착 재료층의 평균 두께가 8.0㎛ 미만임과 아울러, 봉착 재료층의 최대폭이 1∼1000㎛인 것을 특징으로 하는 기밀 패키지.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    봉착 재료층이 적어도 비스무트계 유리 분말과 내화성 필러 분말을 포함하는 복합 분말의 소결체이며, 또한, 실질적으로 레이저 흡수재를 포함하고 있지 않은 것을 특징으로 하는 기밀 패키지.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    패키지 기체가 유리, 유리 세라믹, 질화알루미늄, 산화알루미늄 중 어느 하나, 또는 이들의 복합재료인 것을 특징으로 하는 기밀 패키지.
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