WO2018131471A1 - 気密パッケージ及びガラス蓋 - Google Patents

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WO2018131471A1
WO2018131471A1 PCT/JP2017/046680 JP2017046680W WO2018131471A1 WO 2018131471 A1 WO2018131471 A1 WO 2018131471A1 JP 2017046680 W JP2017046680 W JP 2017046680W WO 2018131471 A1 WO2018131471 A1 WO 2018131471A1
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WO
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glass
glass plate
material layer
sealing material
package
Prior art date
Application number
PCT/JP2017/046680
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English (en)
French (fr)
Inventor
徹 白神
武志 乾
Original Assignee
日本電気硝子株式会社
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Publication date
Priority claimed from JP2017034461A external-priority patent/JP6922253B2/ja
Application filed by 日本電気硝子株式会社 filed Critical 日本電気硝子株式会社
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/02—Containers; Seals

Definitions

  • the present invention relates to a hermetic package and a glass lid, and more specifically, to a hermetic package in which a package base and a glass lid are hermetically sealed via a sealing material layer, and a glass lid that can be suitably used for the hermetic package. .
  • An airtight package generally includes a package base, a light-transmitting glass lid, and internal elements housed therein.
  • An internal element such as a sensor chip mounted in the airtight package may be deteriorated by moisture entering from the surrounding environment.
  • an organic resin adhesive having low-temperature curability has been used to integrate the package base and the glass lid.
  • the organic resin adhesive cannot completely shield moisture and gas, there is a possibility that the internal element deteriorates with time.
  • the sealed portion is hardly deteriorated by moisture in the surrounding environment, and it becomes easy to ensure the airtight reliability of the airtight package.
  • the glass powder has a higher softening temperature than the organic resin adhesive, there is a risk that the internal element is thermally deteriorated during sealing.
  • laser sealing has attracted attention in recent years. According to laser sealing, only the portion to be sealed can be locally heated, and the package base and the glass lid can be hermetically integrated without thermally deteriorating the internal elements.
  • the package strength of the hermetic package can be increased.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and its technical problem is to create an airtight package having high airtight reliability and high package strength.
  • the hermetic package of the present invention is a hermetic package in which a package base and a glass lid are hermetically sealed via a sealing material layer, and the package base has a base portion and a frame portion provided on the base portion.
  • An internal element is accommodated in the frame portion of the package substrate, a sealing material layer is disposed between the top of the frame portion of the package substrate and the glass lid, and the glass lid is formed between the first glass plate and the first glass plate.
  • the second glass plate has a laminated body (laminated structure) laminated and integrated through an adhesive, and the thickness of the glass lid is 0.3 mm or more.
  • the package base has a base and a frame provided on the base, and a sealing material layer is disposed between the top of the frame of the package base and the glass lid. If it does in this way, it will become easy to accommodate internal elements, such as a sensor element, in a frame part. And an internal element becomes difficult to deteriorate over time.
  • the airtight package of the present invention has a laminated body in which a glass lid is laminated and integrated with a first glass plate and a second glass plate via an adhesive.
  • the thermal stress on the glass lid (first glass plate) is smaller than when a single glass plate is used during laser sealing, and thus the glass lid is less likely to be damaged.
  • the glass lid has a thickness of 0.3 mm or more. In this way, the strength of the hermetic package is improved.
  • hermetic package of the present invention is the first glass plate is disposed within the element side, the thickness of the first glass sheet T A, when the thickness of the second glass plate was T B , T A / T B ⁇ 1.0 is preferably satisfied. If it does in this way, in the case of laser sealing, since the thermal stress with respect to a 1st glass plate becomes small, it will become difficult to damage a glass cover.
  • the first glass plate and the second glass plate have the same glass composition.
  • the first glass plate and the second glass plate have different glass compositions.
  • the sealing material layer is preferably a sintered body of a composite powder containing at least a bismuth glass powder and a refractory filler powder.
  • Bismuth glass has a feature that a reaction layer is easily formed on the surface layer of a package substrate (particularly, a ceramic substrate) during laser sealing as compared with other glass systems.
  • the refractory filler powder can increase the mechanical strength of the sealing material layer and can reduce the thermal expansion coefficient of the sealing material layer.
  • “bismuth-based glass” refers to a glass containing Bi 2 O 3 as a main component, and specifically refers to a glass having a Bi 2 O 3 content of 25 mol% or more in the glass composition.
  • the sealing material layer does not substantially contain a laser absorber.
  • substantially does not contain a laser absorber refers to a case where the content of the laser absorber in the sealing material layer is 0.1% by volume or less.
  • the average thickness of the sealing material layer is less than 8.0 ⁇ m and the average width of the sealing material layer is less than 2000 ⁇ m. In this way, since the residual stress in the hermetic package after laser sealing is reduced, the hermetic reliability of the hermetic package can be improved.
  • the package substrate is made of glass, glass ceramic, aluminum nitride, aluminum oxide, or a composite material thereof.
  • the internal element is preferably a sensor element.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view for explaining an embodiment of the present invention.
  • the hermetic package 1 includes a package base 10 and a glass lid 11.
  • the glass lid 11 has a laminate in which a first glass plate 11A and a second glass plate 11B are laminated and integrated with an adhesive 12 interposed therebetween.
  • the thickness of the first glass plate 11A is smaller than the thickness of the second glass plate 11B.
  • the package base 10 has a base 13 and a frame-like frame portion 14 on the outer peripheral edge of the base 13.
  • An internal element (sensor chip) 15 is accommodated in the frame portion 13 of the package base 10.
  • electrical wiring (not shown) for electrically connecting the internal element (sensor chip) 15 and the outside is formed.
  • a sealing material layer 16 is formed on the surface on the inner element side of the first glass plate 11A.
  • the sealing material layer 16 includes bismuth glass and refractory filler powder, but does not substantially include a laser absorber.
  • the width of the sealing material layer 16 is smaller than the width of the top portion of the frame portion 14 of the package base 10, specifically less than 2000 ⁇ m. Furthermore, the average thickness of the sealing material layer 16 is less than 8.0 ⁇ m.
  • the laser beam L emitted from the laser irradiation device 17 is irradiated along the sealing material layer 16 from the glass lid 11 side.
  • the sealing material layer 16 softens and flows and reacts with the surface layer of the package base 10, whereby the package base 10 and the glass lid 11 are hermetically integrated, and the airtight structure of the hermetic package 1 is formed.
  • the glass cover of this invention is a glass cover which has a laminated body by which the 1st glass plate and the 2nd glass plate were laminated
  • glass lid of the present invention first the thickness of the glass plate T A, the thickness of the second glass plate when the T B, satisfy the relationship of T A / T B ⁇ 1.0 It is preferable.
  • the first glass plate and the second glass plate have the same glass composition.
  • the first glass plate and the second glass plate have different glass compositions.
  • the sealing material layer is a composite powder sintered body containing at least a bismuth-based glass powder and a refractory filler powder.
  • the sealing material layer does not substantially contain a laser absorber.
  • the sealing material layer is formed in a frame shape at a position separated from the outer peripheral edge of the first glass plate by 50 to 1500 ⁇ m.
  • the glass lid of the present invention preferably has an average thickness of the sealing material layer of less than 8.0 ⁇ m and an average width of the sealing material layer of less than 2000 ⁇ m.
  • the hermetic package of the present invention is a hermetic package in which a package base and a glass lid are hermetically sealed via a sealing material layer, and the package base includes a base and a frame provided on the base.
  • An internal element is housed in the frame portion of the package base, a sealing material layer is disposed between the top of the frame portion of the package base and the glass lid, and the glass lid is the first glass plate And a second glass plate having a laminated body laminated and integrated with an adhesive, and a glass lid has a thickness of 0.3 mm or more.
  • the package base has a base and a frame provided on the base.
  • the frame portion of the package base is preferably formed in a frame shape along the outer peripheral edge region of the package base. In this way, the effective area that functions as a device can be expanded.
  • the surface roughness Ra of the surface of the region where the sealing material layer is disposed at the top of the frame is preferably less than 1.0 ⁇ m. If the surface roughness Ra of the surface increases, the accuracy of laser sealing tends to decrease.
  • the “surface roughness Ra” can be measured by, for example, a stylus type or non-contact type laser film thickness meter or surface roughness meter.
  • the package substrate is preferably made of glass, glass ceramic, aluminum nitride, or aluminum oxide, or a composite material thereof (for example, aluminum nitride and glass ceramic integrated). Since glass easily forms a sealing material layer and a reaction layer, a strong sealing strength can be secured by laser sealing. Since glass ceramic can easily form a thermal via, it is possible to appropriately prevent a situation in which the airtight package generates excessive heat. Since aluminum nitride and aluminum oxide have good heat dissipation, it is possible to appropriately prevent the heat generation of the airtight package.
  • the glass ceramic, aluminum nitride, and aluminum oxide preferably have a black pigment dispersed (sintered in a state in which the black pigment is dispersed).
  • the package base can absorb the laser light transmitted through the sealing material layer.
  • the portion of the package base that comes into contact with the sealing material layer is heated during laser sealing, so that the formation of the reaction layer can be promoted at the interface between the sealing material layer and the package base.
  • the package substrate in which the black pigment is dispersed has the property of absorbing the laser beam to be irradiated, that is, the thickness is 0.5 mm, and the total light transmittance at the wavelength of the laser beam to be irradiated (808 nm) is 10% or less ( Desirably, it is preferably 5% or less. If it does in this way, it will become easy to raise the temperature of a sealing material layer in the interface of a package base
  • the thickness of the base of the package substrate is preferably 0.1 to 2.5 mm, particularly preferably 0.2 to 1.5 mm. Thereby, thickness reduction of an airtight package can be achieved.
  • the glass lid has a laminate in which a first glass plate and a second glass plate are laminated and integrated with an adhesive.
  • Various glasses can be used for the first glass plate and the second glass plate.
  • alkali-free glass, alkali borosilicate glass, and soda lime glass can be used.
  • a glass cover is comprised with two glass plates, you may laminate
  • the thickness of the first glass plate is T A, the thickness of the second glass plate and T B, T A / It is preferable to satisfy the relationship of T B ⁇ 1.0, more preferably satisfy the relationship of T A / T B ⁇ 0.5, and further preferably satisfy the relationship of T A / T B ⁇ 0.3. . If T A / T B is too large, the thermal stress on the first glass plate increases during laser sealing, and thus the glass lid tends to break.
  • the same glass may be used for the first glass plate and the second glass plate. That is, you may have the same glass composition. In this way, since various characteristics such as the refractive index and the thermal expansion coefficient of the two coincide, it is possible to suppress the warpage of the glass lid, the reflection on the bonding surface, and the like.
  • Different glass may be used for the first glass plate and the second glass plate. That is, you may have a different glass composition.
  • the thermal expansion coefficient of the second glass plate is not restricted by the thermal expansion coefficient of the package substrate, so that the thermal expansion coefficient of the package substrate and the first glass plate are strictly matched, and productivity is improved.
  • a good glass plate can be used for the second glass plate. As a result, it becomes easy to achieve both the airtight reliability of the airtight package and the production cost.
  • the adhesive for laminating the first glass plate and the second glass plate can be used as the adhesive for laminating the first glass plate and the second glass plate, but it is possible to use a photo-curing adhesive or a thermo-curing adhesive having excellent light transmittance. preferable.
  • the thickness of the adhesive is preferably 0.1 mm or less, less than 500 ⁇ m, particularly preferably less than 100 ⁇ m. If the thickness of the adhesive is too thick, the transparency of the glass lid tends to be lowered.
  • the refractive index nd of the adhesive is preferably within the range of the refractive index nd ⁇ 0.1 of the first glass plate, and preferably within the range of the refractive index nd ⁇ 0.1 of the second glass plate. preferable. If the refractive index nd of the adhesive is inconsistent with the refractive index nd of the first glass plate and the refractive index nd of the second glass plate, the interface between the adhesive and the first glass plate, the adhesive and the second Light is easily reflected at the interface of the glass plate. For the same reason, the refractive index nd of the first glass plate is preferably in the range of the refractive index nd ⁇ 0.1 of the second glass plate.
  • a functional film may be formed on the element side surface of the first glass plate, or a functional film may be formed on the outer surface of the second glass plate.
  • an antireflection film is preferable as the functional film.
  • the thickness of the glass lid is preferably 0.3 mm or more, 0.4 to 2.0 mm, 0.4 to 1.5 mm, particularly 0.5 to 1.2 mm. If the thickness of the glass lid is small, the strength of the hermetic package is likely to decrease. On the other hand, when the thickness of the glass lid is large, it is difficult to reduce the thickness of the hermetic package.
  • the difference in thermal expansion coefficient between the first glass plate and the sealing material layer is preferably less than 50 ⁇ 10 ⁇ 7 / ° C., particularly preferably 25 ⁇ 10 ⁇ 7 / ° C. or less. If these thermal expansion coefficient differences are too large, the stress remaining in the sealed portion becomes unduly high, and the hermetic reliability of the hermetic package tends to be lowered.
  • the sealing material layer has a function of softening and deforming at the time of laser sealing, forming a reaction layer on the surface of the package substrate, and hermetically integrating the package substrate and the glass lid.
  • the sealing material layer is preferably a sintered body of a composite powder containing at least a glass powder and a refractory filler powder.
  • the glass powder is a component that softens and deforms during laser sealing to hermetically integrate the package substrate and the glass lid.
  • the refractory filler powder is a component that acts as an aggregate and increases the mechanical strength while reducing the thermal expansion coefficient of the sealing material.
  • the sealing material layer may contain a laser absorber in order to enhance the light absorption characteristics.
  • the composite powder Various materials can be used as the composite powder. Among these, from the viewpoint of increasing the sealing strength, it is preferable to use a composite powder containing a bismuth-based glass powder and a refractory filler powder.
  • a composite powder containing 55 to 95% by volume of bismuth-based glass powder and 5 to 45% by volume of refractory filler powder is preferably used, and 60 to 85% by volume of bismuth-based glass powder and 15 to 40% are used. It is more preferable to use a composite powder containing a volume% refractory filler powder, and it is particularly preferable to use a composite powder containing 60 to 80 volume% bismuth glass powder and 20 to 40 volume% refractory filler powder. preferable.
  • the thermal expansion coefficient of the sealing material layer is easily matched with the thermal expansion coefficient of the glass lid and the package base. As a result, it becomes easy to prevent a situation in which undue stress remains in the sealed portion after laser sealing.
  • the content of the refractory filler powder is too large, the content of the glass powder becomes relatively small, so that the surface smoothness of the sealing material layer is lowered and the accuracy of laser sealing is likely to be lowered. .
  • the softening point of the composite powder is preferably 510 ° C. or lower, 480 ° C. or lower, particularly 450 ° C. or lower.
  • the lower limit of the softening point of the composite powder is not particularly set, but considering the thermal stability of the glass powder, the softening point of the composite powder is preferably 350 ° C. or higher.
  • the “softening point” is the fourth inflection point when measured with a macro-type DTA apparatus, and corresponds to Ts in FIG.
  • Bismuth-based glass is a glass composition including, in mol%, Bi 2 O 3 28 ⁇ 60%, B 2 O 3 15 ⁇ 37%, preferably contains ZnO 1 ⁇ 30%.
  • the reason for limiting the content range of each component as described above will be described below. In the description of the glass composition range,% display indicates mol%.
  • Bi 2 O 3 is a main component for lowering the softening point.
  • the content of Bi 2 O 3 is preferably 28 to 60%, 33 to 55%, particularly 35 to 45%. If the content of Bi 2 O 3 is too small, too high softening point, softening fluidity tends to decrease. On the other hand, if the content of Bi 2 O 3 is too large, the glass tends to be devitrified during laser sealing, and the softening fluidity tends to be reduced due to this devitrification.
  • B 2 O 3 is an essential component as a glass forming component.
  • the content of B 2 O 3 is preferably 15 to 37%, 19 to 33%, particularly 22 to 30%. If the content of B 2 O 3 is too small, it becomes difficult to form a glass network, so that the glass is easily devitrified during laser sealing. On the other hand, when the content of B 2 O 3 is too large, the viscosity of the glass becomes high, the softening fluidity tends to decrease.
  • ZnO is a component that increases devitrification resistance.
  • the content of ZnO is preferably 1-30%, 3-25%, 5-22%, in particular 5-20%. When the content of ZnO is outside the above range, the component balance of the glass composition is lost, and the devitrification resistance tends to decrease.
  • SiO 2 is a component that improves water resistance.
  • the content of SiO 2 is preferably 0-5%, 0-3%, 0-2%, in particular 0-1%.
  • the content of SiO 2 is too large, there is a possibility that the softening point is unduly increased. Further, the glass is easily devitrified during laser sealing.
  • Al 2 O 3 is a component that improves water resistance.
  • the content of Al 2 O 3 is preferably 0 to 10%, 0.1 to 5%, particularly preferably 0.5 to 3%. When the content of Al 2 O 3 is too large, there is a possibility that the softening point is unduly increased.
  • Li 2 O, Na 2 O and K 2 O are components that reduce devitrification resistance. Therefore, the contents of Li 2 O, Na 2 O and K 2 O are preferably 0 to 5%, 0 to 3%, particularly preferably 0 to less than 1%, respectively.
  • MgO, CaO, SrO, and BaO are components that increase devitrification resistance, but are components that increase the softening point. Therefore, the contents of MgO, CaO, SrO and BaO are preferably 0 to 20%, 0 to 10%, particularly preferably 0 to 5%, respectively.
  • the content of CuO is preferably 0 to 40%, 1 to 40%, 5 to 35%, 10 to 30%, particularly 13 to 25%.
  • the content of CuO is preferably 0 to 40%, 1 to 40%, 5 to 35%, 10 to 30%, particularly 13 to 25%.
  • Fe 2 O 3 is a component that improves devitrification resistance and laser absorption characteristics.
  • the content of Fe 2 O 3 is preferably 0 to 10%, 0.1 to 5%, particularly 0.4 to 2%. When the content of Fe 2 O 3 is too large, balance of components glass composition collapsed, rather devitrification resistance is liable to decrease.
  • MnO is a component that enhances laser absorption characteristics.
  • the content of MnO is preferably 0 to 25%, in particular 5 to 15%. When there is too much content of MnO, devitrification resistance will fall easily.
  • Sb 2 O 3 is a component that increases devitrification resistance.
  • the content of Sb 2 O 3 is preferably 0 to 5%, in particular 0 to 2%.
  • the average particle diameter D 50 of the glass powder is preferably less than 15 ⁇ m, 0.5 to 10 ⁇ m, in particular 1 to 5 ⁇ m. As the average particle diameter D 50 of the glass powder is small, the softening point of the glass powder is lowered.
  • “average particle diameter D 50 ” refers to a value measured on a volume basis by a laser diffraction method.
  • the refractory filler powder is preferably one or more selected from cordierite, zircon, tin oxide, niobium oxide, zirconium phosphate ceramics, willemite, ⁇ -eucryptite, ⁇ -quartz solid solution, in particular ⁇ - Eucryptite or cordierite is preferred.
  • These refractory filler powders have a low thermal expansion coefficient, high mechanical strength, and good compatibility with bismuth glass.
  • the average particle diameter D 50 of the refractory filler powder is preferably less than 2 [mu] m, especially 0.1 ⁇ m or more and less than 1.5 [mu] m.
  • the average particle diameter D 50 of the refractory filler powder is too large, the surface smoothness of the sealing material layer is liable to lower, likely the average thickness of the sealing material layer is increased, as a result, the laser sealing precision Tends to decrease.
  • the 99% particle size D 99 of the refractory filler powder is preferably less than 5 ⁇ m, 4 ⁇ m or less, particularly 0.3 ⁇ m or more and 3 ⁇ m or less. If the 99% particle size D 99 of the refractory filler powder is too large, the surface smoothness of the sealing material layer tends to decrease, and the average thickness of the sealing material layer tends to increase, resulting in laser sealing. Accuracy is likely to decrease.
  • “99% particle diameter D 99 ” refers to a value measured on a volume basis by a laser diffraction method.
  • the sealing material layer may further contain a laser absorbing material in order to enhance the light absorption characteristics, but the laser absorbing material has an action of promoting devitrification of the bismuth-based glass. Therefore, the content of the laser absorbing material in the sealing material layer is preferably 10% by volume or less, 5% by volume or less, 1% by volume or less, and 0.5% by volume or less, particularly preferably substantially not contained.
  • a laser absorbing material may be introduced in an amount of 1% by volume or more, particularly 3% by volume or more in order to improve the laser absorption characteristics.
  • the laser absorber Cu-based oxides, Fe-based oxides, Cr-based oxides, Mn-based oxides, spinel-type composite oxides, and the like can be used.
  • the thermal expansion coefficient of the sealing material layer is preferably 55 ⁇ 10 ⁇ 7 to 95 ⁇ 10 ⁇ 7 / ° C., 60 ⁇ 10 ⁇ 7 to 82 ⁇ 10 ⁇ 7 / ° C., in particular 65 ⁇ 10 ⁇ 7 to 76 ⁇ 10. -7 / ° C.
  • the “thermal expansion coefficient” is a value measured with a TMA (push-bar type thermal expansion coefficient measurement) apparatus in a temperature range of 30 to 300 ° C.
  • the average thickness of the sealing material layer is preferably less than 8.0 ⁇ m, particularly 1.0 ⁇ m or more and less than 6.0 ⁇ m.
  • the smaller the average thickness of the sealing material layer the lower the stress remaining in the sealing portion after laser sealing when the thermal expansion coefficients of the sealing material layer and the glass lid are mismatched.
  • the accuracy of laser sealing can be increased.
  • Examples of the method for regulating the average thickness of the sealing material layer as described above include a method of thinly applying the composite powder paste and a method of polishing the surface of the sealing material layer.
  • the average width of the sealing material layer is preferably less than 2000 ⁇ m, less than 1200 ⁇ m, particularly less than 800 ⁇ m.
  • the average width of the sealing material layer is narrowed, the stress remaining in the sealing portion after laser sealing can be reduced. Furthermore, the width of the frame portion of the package substrate can be reduced, and the effective area that functions as a device can be increased.
  • the surface roughness Ra of the sealing material layer is preferably less than 0.5 ⁇ m, 0.2 ⁇ m or less, and particularly 0.01 to 0.15 ⁇ m. Further, the surface roughness RMS of the sealing material layer is preferably less than 1.0 ⁇ m and 0.5 ⁇ m or less, particularly 0.05 to 0.3 ⁇ m. In this way, the adhesion between the package substrate and the sealing material layer is improved, and the accuracy of laser sealing is improved.
  • the “surface roughness RMS” can be measured by, for example, a stylus type or non-contact type laser film thickness meter or surface roughness meter.
  • examples of the method for regulating the surface roughness Ra and RMS of the sealing material layer include a method of polishing the surface of the sealing material layer and a method of reducing the particle size of the refractory filler powder.
  • the sealing material layer can be formed by various methods. Among them, it is preferable to form the sealing material layer by applying and sintering a composite powder paste.
  • the composite powder paste is preferably applied by using a coating machine such as a dispenser or a screen printing machine. In this way, the dimensional accuracy of the sealing material layer can be increased.
  • the composite powder paste is a mixture of composite powder and vehicle.
  • the vehicle usually contains a solvent and a resin. The resin is added for the purpose of adjusting the viscosity of the paste. Moreover, surfactant, a thickener, etc. can also be added as needed.
  • the composite powder paste is usually produced by kneading the composite powder and vehicle with a three-roller or the like.
  • a vehicle usually includes a resin and a solvent.
  • the resin used for the vehicle acrylic ester (acrylic resin), ethyl cellulose, polyethylene glycol derivative, nitrocellulose, polymethylstyrene, polyethylene carbonate, polypropylene carbonate, methacrylic ester and the like can be used.
  • Solvents used in vehicles include N, N′-dimethylformamide (DMF), ⁇ -terpineol, higher alcohol, ⁇ -butyllactone ( ⁇ -BL), tetralin, butyl carbitol acetate, ethyl acetate, isoamyl acetate, diethylene glycol monoethyl Ether, diethylene glycol monoethyl ether acetate, benzyl alcohol, toluene, 3-methoxy-3-methylbutanol, triethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol dimethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monobutyl ether, tripropylene glycol monomethyl ether , Tripropylene glycol monobutyl ether, propylene carbonate, dimethyl sulfoxide (DM O), N-methyl-2-pyrrolidone and the like can be used.
  • DMF N′-dimethylformamide
  • ⁇ -BL ⁇ -
  • the composite powder paste may be applied on the top of the frame portion of the package substrate, but is preferably applied in a frame shape along the outer peripheral edge region of the glass lid. In this way, it is not necessary to bake the sealing material layer on the package base, and thermal degradation of internal elements such as sensor chips can be suppressed.
  • the package base and the glass lid are hermetically sealed by irradiating laser light from the glass lid side toward the sealing material layer to soften and deform the sealing material layer.
  • the glass lid may be disposed below the package substrate, but it is preferable to dispose the glass lid above the package substrate from the viewpoint of laser sealing efficiency.
  • a semiconductor laser a YAG laser, a CO 2 laser, an excimer laser, and an infrared laser are preferable in terms of easy handling.
  • the atmosphere for laser sealing is not particularly limited, and may be an air atmosphere or an inert atmosphere such as a nitrogen atmosphere.
  • the glass lid When performing laser sealing, if the glass lid is preheated at a temperature of 100 ° C. or higher and not higher than the heat resistance temperature of the internal element, it becomes easy to suppress breakage of the glass lid due to thermal shock during laser sealing. Further, if the annealing laser is irradiated from the glass lid side immediately after the laser sealing, it becomes easier to further suppress the breakage of the glass lid due to thermal shock or residual stress.
  • the glass lid of the present invention is a glass lid having a laminate in which a first glass plate and a second glass plate are laminated and integrated via an adhesive, and the adhesive side of the first glass plate is A sealing material layer is formed on the surface on the opposite side, and the thickness of the laminate is 0.3 mm or more.
  • the technical features (preferred aspects and effects) of the glass lid of the present invention have already been described in the explanation section of the hermetic package of the present invention, and the detailed description of the overlapping portions is omitted for convenience.
  • the sealing material layer is formed on the surface of the first glass plate opposite to the adhesive side.
  • the sealing material layer is 50 to 1500 ⁇ m (preferably 80 to 1000 ⁇ m) from the outer peripheral edge of the first glass plate. ) It is preferably formed in a frame shape at spaced apart positions. If the separation distance between the outer peripheral edge of the first glass plate and the sealing material layer is too short, the surface of the inner side of the glass lid and the outer surface of the glass lid at the edge region of the glass lid during laser sealing. The surface temperature difference becomes small and large, and the glass lid is easily damaged. On the other hand, if the distance between the outer peripheral edge of the first glass plate and the sealing material layer is too long, the area that can function as a device is reduced when mounted on an airtight package.
  • a plurality of frame-like sealing material layers may be formed on the surface of the first glass plate opposite to the adhesive side. If it does in this way, it will become possible to cut
  • the first glass plate is on the surface opposite to the adhesive side.
  • the sealing material layer may be formed, but in consideration of the heat resistance of the adhesive, the first glass plate and the second glass plate are laminated and integrated with each other through the adhesive. It is preferable to previously form a sealing material layer on the surface of the glass plate that should be opposite to the adhesive side. In this way, since the sealing material layer can be formed by firing in an electric furnace, the surface smoothness of the sealing material layer can be easily improved.
  • a composite powder was prepared by mixing 73% by volume of bismuth-based glass powder and 27% by volume of refractory filler powder.
  • the average particle diameter D 50 of the bismuth-based glass powder is 1.0 ⁇ m
  • the 99% particle diameter D 99 is 2.5 ⁇ m
  • the average particle diameter D 50 of the refractory filler powder is 1.0 ⁇ m, 99% particle diameter D. 99 was 2.5 ⁇ m.
  • the bismuth-based glass has a glass composition of mol%, Bi 2 O 3 39%, B 2 O 3 23.7%, ZnO 14.1%, Al 2 O 3 2.7%, CuO 20%, Fe 2 O 3 0.6% is contained.
  • the refractory filler powder is ⁇ -eucryptite.
  • the thermal expansion coefficient of the obtained composite powder was measured and found to be 70 ⁇ 10 ⁇ 7 / ° C.
  • the thermal expansion coefficient was measured with a push rod type TMA apparatus, and the measurement temperature range was 30 to 300 ° C.
  • a frame-shaped sealing material layer was formed on the outer peripheral edge of the first glass plate (length 15 mm ⁇ width 10 mm) described in Table 1 using the composite powder.
  • vehicle and solvent are kneaded so that the viscosity is about 100 Pa ⁇ s (25 ° C., Shear rate: 4)
  • the powder is further uniformly dispersed by a three-roll mill. It kneaded and turned into a paste to obtain a composite powder paste.
  • a vehicle in which an ethyl cellulose resin was dissolved in a glycol ether solvent was used.
  • the composite powder paste was printed in a frame shape by a screen printer along the outer peripheral edge of the first glass plate.
  • a sealing material layer having a thickness of 5.0 ⁇ m and a width of 200 ⁇ m as the first glass plate. Formed on top.
  • alkali borosilicate glass is BDA manufactured by Nippon Electric Glass
  • non-alkali glass is OA-10G manufactured by Nippon Electric Glass
  • silica lime glass is a commercially available window glass.
  • Glass ceramic is formed by sintering a laminated sheet of green sheets containing glass powder and refractory filler powder.
  • a first glass plate on which a sealing material layer is formed and a second glass plate described in Table 1 are stacked and integrated to obtain a sample No. Glass lids according to 1-4 were obtained.
  • the surface on which the sealing material layer was not formed was used as the bonding surface.
  • the thickness of the adhesive was so small that it could be ignored.
  • sample no. About the glass lid concerning 5 and 6, the glass plate in which the sealing material layer was formed was used as a glass lid.
  • a package substrate (length 15 mm ⁇ width 10 mm ⁇ base thickness 0.6 mm) shown in Table 1 was prepared.
  • a frame portion is formed in a frame shape on the outer peripheral edge of the package base, and the frame portion has a frame shape with a width of 800 ⁇ m and a height of the frame portion of 400 ⁇ m.
  • the surface roughness Ra of the package substrate was 0.1 to 0.7 ⁇ m.
  • the package base and the glass lid are laminated so that the top of the frame portion of the package base and the sealing material layer are in contact with each other, and then the wavelength of 808 nm and 3 to 7 W from the glass lid side toward the sealing material layer.
  • the package base and the glass lid were hermetically sealed to obtain respective hermetic packages (Sample Nos. 1 to 6).
  • Sample No. The glass lids according to 5 and 6 are a single glass plate and do not have a laminated structure.
  • the obtained airtight package was evaluated for cracks and airtight reliability after laser sealing.
  • the crack after laser sealing is evaluated by observing the sealed portion with an optical microscope as “ ⁇ ” when there is no crack and “ ⁇ ” when there is a crack.
  • HAST test Highly Accelerated Temperature and Humidity Stress test
  • the airtight reliability was evaluated with “ ⁇ ” indicating that no peeling or the like was observed, and “X” indicating that alteration, cracking, peeling or the like was observed.
  • the conditions of the HAST test are 121 ° C., humidity 100%, 2 atm, and 24 hours.
  • sample No. Nos. 1 to 4 were good in evaluation of cracks and hermetic reliability after laser sealing.
  • sample No. In Nos. 5 and 6 since the glass lid is a single glass plate, cracks occurred after laser sealing, and the hermetic reliability of the hermetic package was low.
  • the hermetic package of the present invention is suitable for an airtight package in which an internal element such as a sensor chip is mounted.
  • an internal element such as a sensor chip
  • a piezoelectric transducer and a wavelength conversion element in which quantum dots are dispersed in a resin are accommodated. It can be suitably applied to packages and the like.

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Abstract

本発明の気密パッケージは、パッケージ基体とガラス蓋とが封着材料層を介して気密封着された気密パッケージにおいて、パッケージ基体が、基部と基部上に設けられた枠部とを有し、パッケージ基体の枠部内に、内部素子が収容されており、パッケージ基体の枠部の頂部とガラス蓋の間に封着材料層が配されており、ガラス蓋が、第一のガラス板と第二のガラス板が接着剤を介して積層一体化された積層構造を有し、且つガラス蓋の厚みが０．３ｍｍ以上であることを特徴とする。

Description

気密パッケージ及びガラス蓋
本発明は、気密パッケージ及びガラス蓋に関し、具体的には、パッケージ基体とガラス蓋とが封着材料層を介して気密封着された気密パッケージ及び該気密パッケージに好適に使用可能なガラス蓋に関する。
　気密パッケージは、一般的に、パッケージ基体と、光透過性を有するガラス蓋と、それらの内部に収容される内部素子と、を備えている。
気密パッケージの内部に実装されるセンサーチップ等の内部素子は、周囲環境から浸入する水分により劣化する虞がある。従来まで、パッケージ基体とガラス蓋とを一体化するために、低温硬化性を有する有機樹脂系接着剤が使用されていた。しかし、有機樹脂系接着剤は、水分や気体を完全に遮蔽できないため、内部素子を経時的に劣化させる虞がある。
　一方、ガラス粉末と耐火性フィラー粉末を含む複合粉末を封着材料に用いると、封着部分が周囲環境の水分で劣化し難くなり、気密パッケージの気密信頼性を確保し易くなる。
　しかし、ガラス粉末は、有機樹脂系接着剤よりも軟化温度が高いため、封着時に内部素子を熱劣化させる虞がある。このような事情から、近年、レーザー封着が注目されている。レーザー封着によれば、封着すべき部分のみを局所的に加熱することが可能であり、内部素子を熱劣化させることなく、パッケージ基体とガラス蓋とを気密一体化することができる。
特開２０１３－２３９６０９号公報 特開２０１４－２３６２０２号公報
　ところで、ガラス蓋を厚くすると、気密パッケージのパッケージ強度を高めることができる。
　しかし、ガラス蓋を厚くすると、レーザー封着の際に、局所的な温度上昇により内部素子側の表面と外側の表面の表面温度差が大きくなるため、ガラス蓋がサーマルショックで破損し易くなり、気密パッケージ内の気密信頼性を確保できないという問題が生じる。
　そこで、本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、その技術的課題は、気密信頼性が高く、しかもパッケージ強度も高い気密パッケージを創案することである。
　本発明者等は、接着剤を用いて２枚のガラス板を積層一体化し、これをガラス蓋に用いることにより、上記技術的課題を解決し得ることを見出し、本発明として、提案するものである。すなわち、本発明の気密パッケージは、パッケージ基体とガラス蓋とが封着材料層を介して気密封着された気密パッケージにおいて、パッケージ基体が、基部と基部上に設けられた枠部とを有し、パッケージ基体の枠部内に、内部素子が収容されており、パッケージ基体の枠部の頂部とガラス蓋の間に封着材料層が配されており、ガラス蓋が、第一のガラス板と第二のガラス板が接着剤を介して積層一体化された積層体（積層構造）を有し、且つガラス蓋の厚みが０．３ｍｍ以上であることを特徴とする。
　本発明の気密パッケージは、パッケージ基体が、基部と基部上に設けられた枠部とを有し、パッケージ基体の枠部の頂部とガラス蓋の間に封着材料層が配されている。このようにすれば、枠部内にセンサー素子等の内部素子を収容し易くなる。そして、内部素子が経時的に劣化し難くなる。
　更に、本発明の気密パッケージは、ガラス蓋が、第一のガラス板と第二のガラス板が接着剤を介して積層一体化された積層体を有している。このようにすれば、レーザー封着の際に、単一のガラス板を用いる場合に比べて、ガラス蓋（第一のガラス板）に対する熱応力が小さくなるため、ガラス蓋が破損し難くなる。また、本発明の気密パッケージは、ガラス蓋の厚みが０．３ｍｍ以上である。このようにすれば、気密パッケージの強度が向上する。
　第二に、本発明の気密パッケージは、第一のガラス板が内部素子側に配されており、第一のガラス板の厚みをＴＡ、第二のガラス板の厚みをＴＢとした時に、ＴＡ／ＴＢ≦１．０の関係を満たすことが好ましい。このようにすれば、レーザー封着の際に、第一のガラス板に対する熱応力が小さくなるため、ガラス蓋が破損し難くなる。
　第三に、本発明の気密パッケージは、第一のガラス板と第二のガラス板が、同一のガラス組成を有することが好ましい。
　第四に、本発明の気密パッケージは、第一のガラス板と第二のガラス板が、異なるガラス組成を有することが好ましい。
　第五に、本発明の気密パッケージは、封着材料層が、少なくともビスマス系ガラス粉末と耐火性フィラー粉末を含む複合粉末の焼結体であることが好ましい。ビスマス系ガラスは、他のガラス系と比較して、レーザー封着の際に、パッケージ基体（特にセラミック基体）の表層に反応層を形成し易いという特長を有する。また、耐火性フィラー粉末は、封着材料層の機械的強度を高めることができ、且つ封着材料層の熱膨張係数を低下させることができる。ここで、「ビスマス系ガラス」とは、Ｂｉ２Ｏ３を主成分とするガラスを指し、具体的にはガラス組成中のＢｉ２Ｏ３の含有量が２５モル％以上のガラスを指す。
　第六に、本発明の気密パッケージは、封着材料層が実質的にレーザー吸収材を含んでいないことが好ましい。ここで、「実質的にレーザー吸収材を含んでいない」とは、封着材料層中のレーザー吸収材の含有量が０．１体積％以下の場合を指す。
　第七に、本発明の気密パッケージは、封着材料層の平均厚みが８．０μｍ未満であると共に、封着材料層の平均幅が２０００μｍ未満であることが好ましい。このようにすれば、レーザー封着後の気密パッケージ内での残留応力が小さくなるため、気密パッケージの気密信頼性を高めることができる。
　第八に、本発明の気密パッケージは、パッケージ基体が、ガラス、ガラスセラミック、窒化アルミニウム、酸化アルミニウムの何れか、或いはこれらの複合材料であることが好ましい。
　第九に、本発明の気密パッケージは、内部素子が、センサー素子であることが好ましい。
　以下、図面を参照しながら、本発明を説明する。図１は、本発明の一実施形態を説明するための概略断面図である。気密パッケージ１は、パッケージ基体１０とガラス蓋１１とを備えている。ガラス蓋１１は、第一のガラス板１１Ａと第二のガラス板１１Ｂが接着剤１２を介して積層一体化された積層体を有している。そして、第一のガラス板１１Ａの厚みは、第二のガラス板１１Ｂの厚みよりも小さくなっている。また、パッケージ基体１０は、基部１３と、基部１３の外周端縁上に額縁状の枠部１４とを有している。そして、パッケージ基体１０の枠部１３内には、内部素子（センサーチップ）１５が収容されている。なお、パッケージ基体１０内には、内部素子（センサーチップ）１５と外部を電気的に接続する電気配線（図示されていない）が形成されている。
　第一のガラス板１１Ａの内部素子側の表面には、封着材料層１６が形成されている。封着材料層１６は、ビスマス系ガラスと耐火性フィラー粉末を含んでいるが、実質的にレーザー吸収材を含んでいない。そして、封着材料層１６の幅は、パッケージ基体１０の枠部１４の頂部の幅よりも小さく、具体的には２０００μｍ未満になっている。更に封着材料層１６の平均厚みは８．０μｍ未満なっている。
　レーザー照射装置１７から出射したレーザー光Ｌは、ガラス蓋１１側から封着材料層１６に沿って照射される。これにより、封着材料層１６が軟化流動し、パッケージ基体１０の表層と反応することで、パッケージ基体１０とガラス蓋１１が気密一体化されて、気密パッケージ１の気密構造が形成される。
　第十に、本発明のガラス蓋は、第一のガラス板と第二のガラス板が接着剤を介して積層一体化された積層体を有するガラス蓋であって、第一のガラス板の接着剤側とは反対側の表面上に、封着材料層が形成されており、且つ積層体の厚みが０．３ｍｍ以上であることを特徴とする。
　第十一に、本発明のガラス蓋は、第一のガラス板の厚みをＴＡ、第二のガラス板の厚みをＴＢとした時に、ＴＡ／ＴＢ≦１．０の関係を満たすことが好ましい。
　第十二に、本発明のガラス蓋は、第一のガラス板と第二のガラス板が、同一のガラス組成を有することが好ましい。
　第十三に、本発明のガラス蓋は、第一のガラス板と第二のガラス板が、異なるガラス組成を有することが好ましい。
　第十四に、本発明のガラス蓋は、封着材料層が、少なくともビスマス系ガラス粉末と耐火性フィラー粉末を含む複合粉末の焼結体であることが好ましい。
　第十五に、本発明のガラス蓋は、封着材料層が実質的にレーザー吸収材を含んでいないことが好ましい。
　第十六に、本発明のガラス蓋は、封着材料層が、第一のガラス板の外周端縁から５０～１５００μｍ離間した位置に額縁状に形成されていることが好ましい。
　第十七に、本発明のガラス蓋は、封着材料層の平均厚みが８．０μｍ未満であると共に、封着材料層の平均幅が２０００μｍ未満であることが好ましい。
本発明の一実施形態を説明するための概略断面図である。 マクロ型ＤＴＡ装置で測定した時の複合粉末の軟化点を示す模式図である。
　本発明の気密パッケージは、上記の通り、パッケージ基体とガラス蓋とが封着材料層を介して気密封着された気密パッケージにおいて、パッケージ基体が、基部と基部上に設けられた枠部とを有し、パッケージ基体の枠部内に、内部素子が収容されており、パッケージ基体の枠部の頂部とガラス蓋の間に封着材料層が配されており、ガラス蓋が、第一のガラス板と第二のガラス板が接着剤を介して積層一体化された積層体を有し、且つガラス蓋の厚みが０．３ｍｍ以上であることを特徴とする。以下、本発明の気密パッケージについて、詳細に説明する。
　本発明の気密パッケージにおいて、パッケージ基体は、基部と基部上に設けられた枠部とを有する。このようにすれば、パッケージ基体の枠部内にセンサーチップ等の内部素子を収容し易くなる。パッケージ基体の枠部は、パッケージ基体の外周端縁領域に沿って、額縁状に形成されていることが好ましい。このようにすれば、デバイスとして機能する有効面積を拡大することができる。またセンサーチップ等の内部素子をパッケージ基体の枠部内に収容し易くなり、且つ配線接合等も行い易くなる。
　枠部の頂部における封着材料層が配される領域の表面の表面粗さＲａは１．０μｍ未満であることが好ましい。この表面の表面粗さＲａが大きくなると、レーザー封着の精度が低下し易くなる。ここで、「表面粗さＲａ」は、例えば、触針式又は非接触式のレーザー膜厚計や表面粗さ計により測定することができる。
　パッケージ基体は、ガラス、ガラスセラミック、窒化アルミニウム、酸化アルミニウムの何れか、或いはこれらの複合材料（例えば、窒化アルミニウムとガラスセラミックを一体化したもの）であることが好ましい。ガラスは、封着材料層と反応層を形成し易いため、レーザー封着で強固な封着強度を確保することができる。ガラスセラミックは、サーマルビアを容易に形成し得るため、気密パッケージが過度に発熱する事態を適正に防止することができる。窒化アルミニウムと酸化アルミニウムは、放熱性が良好であるため、気密パッケージが過度に発熱する事態を適正に防止することができる。
　ガラスセラミック、窒化アルミニウム、酸化アルミニウムは、黒色顔料が分散されている（黒色顔料が分散された状態で焼結されてなる）ことが好ましい。このようにすれば、パッケージ基体が、封着材料層を透過したレーザー光を吸収することができる。その結果、レーザー封着の際にパッケージ基体の封着材料層と接触する箇所が加熱されるため、封着材料層とパッケージ基体の界面で反応層の形成を促進することができる。
　黒色顔料が分散されているパッケージ基体は、照射すべきレーザー光を吸収する性質を有すること、つまり厚み０．５ｍｍ、照射すべきレーザー光の波長（８０８ｎｍ）における全光線透過率が１０％以下（望ましくは５％以下）であることが好ましい。このようにすれば、パッケージ基体と封着材料層の界面で封着材料層の温度が上がり易くなる。
　パッケージ基体の基部の厚みは０．１～２．５ｍｍ、特に０．２～１．５ｍｍが好ましい。これにより、気密パッケージの薄型化を図ることができる。
　ガラス蓋は、第一のガラス板と第二のガラス板が接着剤を介して積層一体化された積層体を有する。第一のガラス板と第二のガラス板は、種々のガラスが使用可能である。例えば、無アルカリガラス、アルカリホウケイ酸ガラス、ソーダ石灰ガラスが使用可能である。なお、ガラス蓋は、２枚のガラス板で構成されることが好ましいが、必要に応じて、別の板状体を更に積層させてもよい。
　本発明の気密パッケージにおいて、第一のガラス板が内部素子側に配されており、第一のガラス板の厚みをＴＡ、第二のガラス板の厚みをＴＢとした時に、ＴＡ／ＴＢ≦１．０の関係を満すことが好ましく、ＴＡ／ＴＢ≦０．５の関係を満たすことがより好ましく、ＴＡ／ＴＢ≦０．３の関係を満たすことが更に好ましい。ＴＡ／ＴＢが大き過ぎると、レーザー封着の際に、第一のガラス板に対する熱応力が大きくなるため、ガラス蓋が破損し易くなる。
　第一のガラス板と第二のガラス板は、同一のガラスを用いてもよい。つまり同一のガラス組成を有していてもよい。このようにすれば、両者の屈折率、熱膨張係数等の各種特性が一致するため、ガラス蓋の反りや貼り合わせ面での反射等を抑制することができる。
　第一のガラス板と第二のガラス板は、異種のガラスを用いてもよい。つまり異種のガラス組成を有していてもよい。このようにすれば、第二のガラス板の熱膨張係数がパッケージ基体の熱膨張係数に制約されなくなるため、パッケージ基体と第一のガラス板の熱膨張係数を厳密に整合させつつ、生産性の良いガラス板を第二のガラス板に使用することができる。結果として、気密パッケージの気密信頼性と生産コストを両立し易くなる。
　第一のガラス板と第二のガラス板を貼り合わせるための接着剤は、種々の材料が使用可能であるが、光透過性に優れる光硬化型接着剤や熱硬化型接着剤を用いることが好ましい。そして、接着剤の厚みは０．１ｍｍ以下、５００μｍ未満、特に１００μｍ未満が好ましい。接着剤の厚みが厚過ぎると、ガラス蓋の透明性が低下し易くなる。
　接着剤の屈折率ｎｄは、第一のガラス板の屈折率ｎｄ±０．１の範囲内であることが好ましく、第二のガラス板の屈折率ｎｄ±０．１の範囲内であることが好ましい。接着剤の屈折率ｎｄが、第一のガラス板の屈折率ｎｄと第二のガラス板の屈折率ｎｄに不整合であると、接着剤と第一のガラス板の界面及び接着剤と第二のガラス板の界面で光が反射し易くなる。同様の理由で、第一のガラス板の屈折率ｎｄは、第二のガラス板の屈折率ｎｄ±０．１の範囲内であることが好ましい。
　第一のガラス板の素子側の表面に機能膜を形成してもよく、第二のガラス板の外側の表面に機能膜を形成してもよい。特に機能膜として反射防止膜が好ましい。これにより、ガラス蓋の表面で反射する光を低減することができる。
　ガラス蓋（積層体）の厚みは、好ましくは０．３ｍｍ以上、０．４～２．０ｍｍ、０．４～１．５ｍｍ、特に０．５～１．２ｍｍである。ガラス蓋の厚みが小さいと、気密パッケージの強度が低下し易くなる。一方、ガラス蓋の厚みが大きいと、気密パッケージの薄型化を図り難くなる。
　第一のガラス板と封着材料層の熱膨張係数差は５０×１０－７／℃未満、特に２５×１０－７／℃以下が好ましい。これらの熱膨張係数差が大き過ぎると、封着部分に残留する応力が不当に高くなり、気密パッケージの気密信頼性が低下し易くなる。
　封着材料層は、レーザー封着の際に軟化変形して、パッケージ基体の表層に反応層を形成し、パッケージ基体とガラス蓋とを気密一体化する機能を有している。封着材料層は、少なくともガラス粉末と耐火性フィラー粉末を含む複合粉末の焼結体が好ましい。ガラス粉末は、レーザー封着の際に軟化変形して、パッケージ基体とガラス蓋とを気密一体化する成分である。耐火性フィラー粉末は、骨材として作用し、封着材料の熱膨張係数を低下させつつ、機械的強度を高める成分である。なお、封着材料層には、ガラス粉末と耐火性フィラー粉末以外にも、光吸収特性を高めるために、レーザー吸収材を含んでいてもよい。
　複合粉末として、種々の材料が使用可能である。その中でも、封着強度を高める観点から、ビスマス系ガラス粉末と耐火性フィラー粉末を含む複合粉末を用いることが好ましい。複合粉末として、５５～９５体積％のビスマス系ガラス粉末と５～４５体積％の耐火性フィラー粉末を含有する複合粉末を用いることが好ましく、６０～８５体積％のビスマス系ガラス粉末と１５～４０体積％の耐火性フィラー粉末を含有する複合粉末を用いることが更に好ましく、６０～８０体積％のビスマス系ガラス粉末と２０～４０体積％の耐火性フィラー粉末を含有する複合粉末を用いることが特に好ましい。耐火性フィラー粉末を添加すれば、封着材料層の熱膨張係数が、ガラス蓋とパッケージ基体の熱膨張係数に整合し易くなる。その結果、レーザー封着後に封着部分に不当な応力が残留する事態を防止し易くなる。一方、耐火性フィラー粉末の含有量が多過ぎると、ガラス粉末の含有量が相対的に少なくなるため、封着材料層の表面平滑性が低下して、レーザー封着の精度が低下し易くなる。
　複合粉末の軟化点は、好ましくは５１０℃以下、４８０℃以下、特に４５０℃以下である。複合粉末の軟化点が高過ぎると、封着材料層の表面平滑性を高め難くなる。複合粉末の軟化点の下限は特に設定されないが、ガラス粉末の熱的安定性を考慮すると、複合粉末の軟化点は３５０℃以上が好ましい。ここで、「軟化点」は、マクロ型ＤＴＡ装置で測定した際の第四変曲点であり、図２中のＴｓに相当する。
　ビスマス系ガラスは、ガラス組成として、モル％で、Ｂｉ２Ｏ３　２８～６０％、Ｂ２Ｏ３　１５～３７％、ＺｎＯ　１～３０％含有することが好ましい。各成分の含有範囲を上記のように限定した理由を以下に説明する。なお、ガラス組成範囲の説明において、％表示はモル％を指す。
　Ｂｉ２Ｏ３は、軟化点を低下させるための主要成分である。Ｂｉ２Ｏ３の含有量は、好ましくは２８～６０％、３３～５５％、特に３５～４５％である。Ｂｉ２Ｏ３の含有量が少な過ぎると、軟化点が高くなり過ぎて、軟化流動性が低下し易くなる。一方、Ｂｉ２Ｏ３の含有量が多過ぎると、レーザー封着の際にガラスが失透し易くなり、この失透に起因して、軟化流動性が低下し易くなる。
　Ｂ２Ｏ３は、ガラス形成成分として必須の成分である。Ｂ２Ｏ３の含有量は、好ましくは１５～３７％、１９～３３％、特に２２～３０％である。Ｂ２Ｏ３の含有量が少な過ぎると、ガラスネットワークが形成され難くなるため、レーザー封着の際にガラスが失透し易くなる。一方、Ｂ２Ｏ３の含有量が多過ぎると、ガラスの粘性が高くなり、軟化流動性が低下し易くなる。
　ＺｎＯは、耐失透性を高める成分である。ＺｎＯの含有量は、好ましくは１～３０％、３～２５％、５～２２％、特に５～２０％である。ＺｎＯの含有量が上記範囲外になると、ガラス組成の成分バランスが崩れて、かえって耐失透性が低下し易くなる。
　上記成分以外にも、例えば、以下の成分を添加してもよい。
　ＳｉＯ２は、耐水性を高める成分である。ＳｉＯ２の含有量は、好ましくは０～５％、０～３％、０～２％、特に０～１％である。ＳｉＯ２の含有量が多過ぎると、軟化点が不当に上昇する虞がある。またレーザー封着の際にガラスが失透し易くなる。
　Ａｌ２Ｏ３は、耐水性を高める成分である。Ａｌ２Ｏ３の含有量は０～１０％、０．１～５％、特に０．５～３％が好ましい。Ａｌ２Ｏ３の含有量が多過ぎると、軟化点が不当に上昇する虞がある。
　Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏは、耐失透性を低下させる成分である。よって、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏの含有量は、それぞれ０～５％、０～３％、特に０～１％未満が好ましい。
　ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ及びＢａＯは、耐失透性を高める成分であるが、軟化点を上昇させる成分である。よって、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ及びＢａＯの含有量は、それぞれ０～２０％、０～１０％、特に０～５％が好ましい。
　ビスマス系ガラスの軟化点を下げるためには、ガラス組成中にＢｉ２Ｏ３を多量に導入する必要があるが、Ｂｉ２Ｏ３の含有量を増加させると、レーザー封着の際にガラスが失透し易くなり、この失透に起因して軟化流動性が低下し易くなる。特に、Ｂｉ２Ｏ３の含有量が３０％以上になると、その傾向が顕著になる。この対策として、ＣｕＯを添加すれば、Ｂｉ２Ｏ３の含有量が３０％以上であっても、耐失透性の低下を効果的に抑制することができる。更にＣｕＯを添加すれば、レーザー封着時のレーザー吸収特性を高めることができる。ＣｕＯの含有量は、好ましくは０～４０％、１～４０％、５～３５％、１０～３０％、特に１３～２５％である。ＣｕＯの含有量が多過ぎると、ガラス組成の成分バランスが損なわれて、かえって耐失透性が低下し易くなる。また封着材料層の全光線透過率が低くなり過ぎて、パッケージ基体と封着材料層の境界領域を局所加熱し難くなる。
　Ｆｅ２Ｏ３は、耐失透性とレーザー吸収特性を高める成分である。Ｆｅ２Ｏ３の含有量は、好ましくは０～１０％、０．１～５％、特に０．４～２％である。Ｆｅ２Ｏ３の含有量が多過ぎると、ガラス組成の成分バランスが崩れて、かえって耐失透性が低下し易くなる。
　ＭｎＯは、レーザー吸収特性を高める成分である。ＭｎＯの含有量は、好ましくは０～２５％、特に５～１５％である。ＭｎＯの含有量が多過ぎると、耐失透性が低下し易くなる。
　Ｓｂ２Ｏ３は、耐失透性を高める成分である。Ｓｂ２Ｏ３の含有量は、好ましくは０～５％、特に０～２％である。Ｓｂ２Ｏ３の含有量が多過ぎると、ガラス組成の成分バランスが崩れて、かえって耐失透性が低下し易くなる。
　ガラス粉末の平均粒径Ｄ５０は、好ましくは１５μｍ未満、０．５～１０μｍ、特に１～５μｍである。ガラス粉末の平均粒径Ｄ５０が小さい程、ガラス粉末の軟化点が低下する。ここで、「平均粒径Ｄ５０」は、レーザー回折法により体積基準で測定した値を指す。
　耐火性フィラー粉末として、コーディエライト、ジルコン、酸化錫、酸化ニオブ、リン酸ジルコニウム系セラミック、ウイレマイト、β－ユークリプタイト、β－石英固溶体から選ばれる一種又は二種以上が好ましく、特にβ－ユークリプタイト又はコーディエライトが好ましい。これらの耐火性フィラー粉末は、熱膨張係数が低いことに加えて、機械的強度が高く、しかもビスマス系ガラスとの適合性が良好である。
　耐火性フィラー粉末の平均粒径Ｄ５０は、好ましくは２μｍ未満、特に０．１μｍ以上、且つ１．５μｍ未満である。耐火性フィラー粉末の平均粒径Ｄ５０が大き過ぎると、封着材料層の表面平滑性が低下し易くなると共に、封着材料層の平均厚みが大きくなり易く、結果として、レーザー封着の精度が低下し易くなる。
　耐火性フィラー粉末の９９％粒径Ｄ９９は、好ましくは５μｍ未満、４μｍ以下、特に０．３μｍ以上、且つ３μｍ以下である。耐火性フィラー粉末の９９％粒径Ｄ９９が大き過ぎると、封着材料層の表面平滑性が低下し易くなると共に、封着材料層の平均厚みが大きくなり易く、結果として、レーザー封着の精度が低下し易くなる。ここで、「９９％粒径Ｄ９９」は、レーザー回折法により体積基準で測定した値を指す。
　封着材料層は、光吸収特性を高めるために、更にレーザー吸収材を含んでもよいが、レーザー吸収材は、ビスマス系ガラスの失透を助長する作用を有する。よって、封着材料層中のレーザー吸収材の含有量は、好ましくは１０体積％以下、５体積％以下、１体積％以下、０．５体積％以下、特に実質的に含有しないことが好ましい。ビスマス系ガラスの耐失透性が良好である場合は、レーザー吸収特性を高めるために、レーザー吸収材を１体積％以上、特に３体積％以上導入してもよい。なお、レーザー吸収材として、Ｃｕ系酸化物、Ｆｅ系酸化物、Ｃｒ系酸化物、Ｍｎ系酸化物及びこれらのスピネル型複合酸化物等が使用可能である。
　封着材料層の熱膨張係数は、好ましくは５５×１０－７～９５×１０－７／℃、６０×１０－７～８２×１０－７／℃、特に６５×１０－７～７６×１０－７／℃である。このようにすれば、封着材料層の熱膨張係数がガラス蓋やパッケージ基体の熱膨張係数に整合して、封着部分に残留する応力が小さくなる。なお、「熱膨張係数」は、３０～３００℃の温度範囲において、ＴＭＡ（押棒式熱膨張係数測定）装置で測定した値である。
　封着材料層の平均厚みは、好ましくは８．０μｍ未満、特に１．０μｍ以上、且つ６．０μｍ未満である。封着材料層の平均厚みが小さい程、封着材料層とガラス蓋の熱膨張係数が不整合である時に、レーザー封着後に封着部分に残留する応力を低減することができる。またレーザー封着の精度を高めることもできる。なお、上記のように封着材料層の平均厚みを規制する方法としては、複合粉末ペーストを薄く塗布する方法、封着材料層の表面を研磨処理する方法が挙げられる。
　封着材料層の平均幅は、好ましくは２０００μｍ未満、１２００μｍ未満、特に８００μｍ未満である。封着材料層の平均幅を狭くすると、レーザー封着後に封着部分に残留する応力を低減することができる。更にパッケージ基体の枠部の幅を狭くすることができ、デバイスとして機能する有効面積を拡大することができる。
　封着材料層の表面粗さＲａは、好ましくは０．５μｍ未満、０．２μｍ以下、特に０．０１～０．１５μｍである。また、封着材料層の表面粗さＲＭＳは、好ましくは１．０μｍ未満、０．５μｍ以下、特に０．０５～０．３μｍである。このようにすれば、パッケージ基体と封着材料層の密着性が向上し、レーザー封着の精度が向上する。ここで、「表面粗さＲＭＳ」は、例えば、触針式又は非接触式のレーザー膜厚計や表面粗さ計により測定することができる。なお、上記のように封着材料層の表面粗さＲａ、ＲＭＳを規制する方法としては、封着材料層の表面を研磨処理する方法、耐火性フィラー粉末の粒度を小さくする方法が挙げられる。
　封着材料層は、種々の方法により形成可能であるが、その中でも、複合粉末ペーストの塗布、焼結により形成することが好ましい。そして、複合粉末ペーストの塗布は、ディスペンサーやスクリーン印刷機等の塗布機を用いることが好ましい。このようにすれば、封着材料層の寸法精度を高めることができる。ここで、複合粉末ペーストは、複合粉末とビークルの混合物である。そして、ビークルは、通常、溶媒と樹脂を含む。樹脂は、ペーストの粘性を調整する目的で添加される。また、必要に応じて、界面活性剤、増粘剤等を添加することもできる。
　複合粉末ペーストは、通常、三本ローラー等により、複合粉末とビークルを混練することにより作製される。ビークルは、通常、樹脂と溶剤を含む。ビークルに用いる樹脂として、アクリル酸エステル（アクリル樹脂）、エチルセルロース、ポリエチレングリコール誘導体、ニトロセルロース、ポリメチルスチレン、ポリエチレンカーボネート、ポリプロピレンカーボネート、メタクリル酸エステル等が使用可能である。ビークルに用いる溶剤として、Ｎ、Ｎ’－ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、α－ターピネオール、高級アルコール、γ－ブチルラクトン（γ－ＢＬ）、テトラリン、ブチルカルビトールアセテート、酢酸エチル、酢酸イソアミル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ベンジルアルコール、トルエン、３－メトキシ－３－メチルブタノール、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレンカーボネート、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、Ｎ－メチル－２－ピロリドン等が使用可能である。
　複合粉末ペーストは、パッケージ基体の枠部の頂部上に塗布してもよいが、ガラス蓋の外周端縁領域に沿って、額縁状に塗布することが好ましい。このようにすれば、パッケージ基体への封着材料層の焼き付けが不要になり、センサーチップ等の内部素子の熱劣化を抑制することができる。
　本発明の気密パッケージを製造する方法としては、ガラス蓋側から封着材料層に向けてレーザー光を照射し、封着材料層を軟化変形させることにより、パッケージ基体とガラス蓋とを気密封着して、気密パッケージを得ることが好ましい。この場合、ガラス蓋をパッケージ基体の下方に配置してもよいが、レーザー封着の効率の観点から、ガラス蓋をパッケージ基体の上方に配置することが好ましい。
　レーザーとして、種々のレーザーを使用することができる。特に、半導体レーザー、ＹＡＧレーザー、ＣＯ２レーザー、エキシマレーザー、赤外レーザーは、取扱いが容易な点で好ましい。
　レーザー封着を行う雰囲気は特に限定されず、大気雰囲気でもよく、窒素雰囲気等の不活性雰囲気でもよい。
　レーザー封着を行う際に、１００℃以上、且つ内部素子の耐熱温度以下の温度でガラス蓋を予備加熱すると、レーザー封着の際にサーマルショックによるガラス蓋の破損を抑制し易くなる。またレーザー封着直後に、ガラス蓋側からアニールレーザーを照射すると、サーマルショックや残留応力によるガラス蓋の破損を更に抑制し易くなる。
　ガラス蓋を押圧した状態でレーザー封着を行うことが好ましい。これにより、レーザー封着の際に封着材料層の軟化変形を促進することができる。
　本発明のガラス蓋は、第一のガラス板と第二のガラス板が接着剤を介して積層一体化された積層体を有するガラス蓋であって、第一のガラス板の接着剤側とは反対側の表面上に、封着材料層が形成されており、且つ積層体の厚みが０．３ｍｍ以上であることを特徴とする。本発明のガラス蓋の技術的特徴（好適な態様、効果）は、本発明の気密パッケージの説明欄で既に記載済みであり、その重複部分は、便宜上、詳細な説明を省略する。
　封着材料層は、第一のガラス板の接着剤側とは反対側の表面上に形成されるが、その場合、第一のガラス板の外周端縁から５０～１５００μｍ（好ましくは８０～１０００μｍ）離間した位置に額縁状に形成されていることが好ましい。第一のガラス板の外周端縁と封着材料層の離間距離が短過ぎると、レーザー封着の際に、ガラス蓋の端縁領域において、ガラス蓋の内部素子側の表面と外側の表面の表面温度差が小さく大きくなり、ガラス蓋が破損し易くなる。一方、第一のガラス板の外周端縁と封着材料層の離間距離が長過ぎると、気密パッケージに搭載した時に、デバイスとして機能し得る領域が小さくなる。
　本発明のガラス蓋において、額縁状の封着材料層は、第一のガラス板の接着剤側とは反対側の表面上に複数箇所形成されていてもよい。このようにすれば、大型のガラス蓋を切断して、個片のガラス蓋を分離することが可能になり、ガラス蓋の製造効率が向上する。
　本発明のガラス蓋の製造方法としては、第一のガラス板と第二のガラス板が接着剤を介して積層一体化した後に、第一のガラス板の接着剤側とは反対側の表面上に、封着材料層を形成してもよいが、接着剤の耐熱性を考慮すると、第一のガラス板と第二のガラス板が接着剤を介して積層一体化する前に、第一のガラス板の接着剤側とは反対側になるべき表面上に、封着材料層を予め形成することが好ましい。このようにすれば、電気炉焼成により封着材料層を形成し得るため、封着材料層の表面平滑性を高め易くなる。
　以下、実施例に基づいて、本発明を詳細に説明する。なお、以下の実施例は、単なる例示である。本発明は、以下の実施例に何ら限定されない。
　まずビスマス系ガラス粉末を７３体積％、耐火性フィラー粉末を２７体積％の割合で混合して、複合粉末を作製した。ここで、ビスマス系ガラス粉末の平均粒径Ｄ５０を１．０μｍ、９９％粒径Ｄ９９を２．５μｍとし、耐火性フィラー粉末の平均粒径Ｄ５０を１．０μｍ、９９％粒径Ｄ９９を２．５μｍとした。なお、ビスマス系ガラスは、ガラス組成として、モル％で、Ｂｉ２Ｏ３　３９％、Ｂ２Ｏ３　２３．７％、ＺｎＯ　１４．１％、Ａｌ２Ｏ３　２．７％、ＣｕＯ　２０％、Ｆｅ２Ｏ３　０．６％を含有している。また耐火性フィラー粉末はβ-ユークリプタイトである。
　得られた複合粉末につき、熱膨張係数を測定したところ、その熱膨張係数は、７０×１０－７／℃であった。なお、熱膨張係数は、押棒式ＴＭＡ装置で測定したものであり、その測定温度範囲は３０～３００℃である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　次に、上記複合粉末を用いて、表１に記載の第一のガラス板（縦１５ｍｍ×横１０ｍｍ）の外周端縁上に額縁状の封着材料層を形成した。詳述すると、まず粘度が約１００Ｐａ・ｓ（２５℃、Ｓｈｅａｒ　ｒａｔｅ：４）になるように、上記の複合粉末、ビークル及び溶剤を混練した後、更に三本ロールミルで粉末が均一に分散するまで混錬して、ペースト化し、複合粉末ペーストを得た。ビークルにはグリコールエーテル系溶剤にエチルセルロース樹脂を溶解させたものを使用した。次に、第一のガラス板の外周端縁に沿って、スクリーン印刷機により上記の複合粉末ペーストを額縁状に印刷した。更に、大気雰囲気下にて、１２０℃で１０分間乾燥した後、大気雰囲気下にて、５００℃で１０分間焼成して、５．０μｍ厚、幅２００μｍの封着材料層を第一のガラス板上に形成した。なお、表中の「アルカリホウケイ酸ガラス」は日本電気硝子社製ＢＤＡであり、「無アルカリガラス」は日本電気硝子社製ＯＡ－１０Ｇであり、「ソーダ石灰ガラス」は市販の窓ガラスである。「ガラスセラミック」は、ガラス粉末と耐火性フィラー粉末を含むグリーンシートの積層シートを焼結させて形成されたものである。
　次に、紫外線硬化樹脂を主成分とする光硬化性接着剤を介して、封着材料層を形成した第一のガラス板と表１に記載の第二のガラス板（縦１５ｍｍ×横１０ｍｍ）とを重ね合わせて積層一体化することにより、試料Ｎｏ．1～４に係るガラス蓋を得た。なお、第一のガラス板において、封着材料層が形成されていない方の表面を貼り合わせ面とした。また接着剤の厚みは、無視し得る程度に小さかった。そして、試料Ｎｏ．５、６に係るガラス蓋については、封着材料層を形成したガラス板をガラス蓋として用いた。
　また、表１に記載のパッケージ基体（縦１５ｍｍ×横１０ｍｍ×基部厚み０．６ｍｍ）を用意した。パッケージ基体の外周端縁上には、枠部が額縁状に形成されており、枠部の幅は８００μｍ、枠部の高さは４００μｍの額縁状である。そして、パッケージ基体の表面粗さＲａは０．１～０．７μｍであった。
　最後に、パッケージ基体の枠部の頂部と封着材料層が接触するように、パッケージ基体とガラス蓋を積層配置した後、ガラス蓋側から封着材料層に向けて波長８０８ｎｍ、３～７Ｗの半導体レーザーを照射して、封着材料層を軟化変形させることにより、パッケージ基体とガラス蓋とを気密封着して、各気密パッケージ（試料Ｎｏ．１～６）を得た。なお、試料Ｎｏ．５、６に係るガラス蓋は、単一のガラス板であり、積層構造を有していない。
　得られた気密パッケージについて、レーザー封着後のクラックと気密信頼性を評価した。レーザー封着後のクラックは、光学顕微鏡で封着部分を観察した時に、クラックがない場合を「○」、クラックがある場合を「×」として評価したものである。
　次に、得られた気密パッケージについて、気密信頼性を評価した。詳述すると、得られた気密パッケージに対して、高温高湿高圧試験：ＨＡＳＴ試験（Ｈｉｇｈｌｙ　Ａｃｃｅｌｅｒａｔｅｄ　Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ａｎｄ　Ｈｕｍｉｄｉｔｙ　Ｓｔｒｅｓｓ　ｔｅｓｔ）を行った後、封着材料層の近傍を観察したところ、変質、クラック、剥離等が全く認められなかったものを「○」、変質、クラック、剥離等が認められたものを「×」として気密信頼性を評価した。なお、ＨＡＳＴ試験の条件は、１２１℃、湿度１００％、２ａｔｍ、２４時間である。
　表１から明らかなように、試料Ｎｏ．１～４は、レーザー封着後のクラックと気密信頼性の評価が良好であった。一方、試料Ｎｏ．５、６は、ガラス蓋が単一のガラス板であるため、レーザー封着後にクラックが発生しており、気密パッケージの気密信頼性も低かった。
　本発明の気密パッケージは、センサーチップ等の内部素子が実装された気密パッケージに好適であるが、それ以外にも圧電振動素子や樹脂中に量子ドットを分散させた波長変換素子等を収容する気密パッケージ等にも好適に適用可能である。
１　気密パッケージ
１０　パッケージ基体
１１　ガラス蓋
１１Ａ　第一のガラス板
１１Ｂ　第二のガラス板
１２　接着剤
１３　基部
１４　枠部
１５　内部素子（センサーチップ）
１６　封着材料層
１７　レーザー照射装置
Ｌ　レーザー光

Claims (17)

  1. 　パッケージ基体とガラス蓋とが封着材料層を介して気密封着された気密パッケージにおいて、
    　パッケージ基体が、基部と基部上に設けられた枠部とを有し、
    　パッケージ基体の枠部内に、内部素子が収容されており、
    　パッケージ基体の枠部の頂部とガラス蓋の間に封着材料層が配されており、
    　ガラス蓋が、第一のガラス板と第二のガラス板が接着剤を介して積層一体化された積層体を有し、
    　且つガラス蓋の厚みが０．３ｍｍ以上であることを特徴とする気密パッケージ。
  2. 　第一のガラス板が内部素子側に配されており、
    　第一のガラス板の厚みをＴＡ、第二のガラス板の厚みをＴＢとした時に、ＴＡ／ＴＢ≦１．０の関係を満たすことを特徴とする請求項１に記載の気密パッケージ。
  3. 　第一のガラス板と第二のガラス板が、同一のガラス組成を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の気密パッケージ。
  4. 　第一のガラス板と第二のガラス板が、異なるガラス組成を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の気密パッケージ。
  5. 　封着材料層が、少なくともビスマス系ガラス粉末と耐火性フィラー粉末を含む複合粉末の焼結体であることを特徴とする請求項１～４の何れかに記載の気密パッケージ。
  6. 　封着材料層が実質的にレーザー吸収材を含んでいないことを特徴とする請求項５に記載の気密パッケージ。
  7. 　封着材料層の平均厚みが８．０μｍ未満であると共に、封着材料層の平均幅が２０００μｍ未満であることを特徴とする請求項１～６の何れかに記載の気密パッケージ。
  8. 　パッケージ基体が、ガラス、ガラスセラミック、窒化アルミニウム、酸化アルミニウムの何れか、或いはこれらの複合材料であることを特徴とする請求項１～７の何れかに記載の気密パッケージ。
  9. 　内部素子が、センサー素子であることを特徴とする請求項１～８の何れかに記載の気密パッケージ。
  10. 　第一のガラス板と第二のガラス板が接着剤を介して積層一体化された積層体を有するガラス蓋であって、
    　第一のガラス板の接着剤側とは反対側の表面上に、封着材料層が形成されており、
    　且つ積層体の厚みが０．３ｍｍ以上であることを特徴とするガラス蓋。
  11. 　第一のガラス板の厚みをＴＡ、第二のガラス板の厚みをＴＢとした時に、ＴＡ／ＴＢ≦１．０の関係を満たすことを特徴とする請求項１０に記載のガラス蓋。
  12. 　第一のガラス板と第二のガラス板が、同一のガラス組成を有することを特徴とする請求項１０又は１１に記載のガラス蓋。
  13. 　第一のガラス板と第二のガラス板が、異なるガラス組成を有することを特徴とする請求項１０又は１１に記載のガラス蓋。
  14. 　封着材料層が、少なくともビスマス系ガラス粉末と耐火性フィラー粉末を含む複合粉末の焼結体であることを特徴とする請求項１０～１３の何れかに記載のガラス蓋。
  15. 　封着材料層が実質的にレーザー吸収材を含んでいないことを特徴とする請求項１４に記載のガラス蓋。
  16. 　封着材料層が、第一のガラス板の外周端縁から５０～１５００μｍ離間した位置に額縁状に形成されていることを特徴とする請求項１０～１５の何れかに記載のガラス蓋。
  17. 　封着材料層の平均厚みが８．０μｍ未満であると共に、封着材料層の平均幅が２０００μｍ未満であることを特徴とする請求項１０～１６の何れかに記載のガラス蓋。
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