WO2021029279A1 - 接合体の製造方法及び接合体の製造装置 - Google Patents

接合体の製造方法及び接合体の製造装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2021029279A1
WO2021029279A1 PCT/JP2020/029830 JP2020029830W WO2021029279A1 WO 2021029279 A1 WO2021029279 A1 WO 2021029279A1 JP 2020029830 W JP2020029830 W JP 2020029830W WO 2021029279 A1 WO2021029279 A1 WO 2021029279A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
jig
lid
glass
joined
joint
Prior art date
Application number
PCT/JP2020/029830
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
徹 白神
永田　達也
Original Assignee
日本電気硝子株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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
Priority to CN202080056117.5A priority Critical patent/CN114206799A/zh
Priority to US17/634,116 priority patent/US20220314594A1/en
Priority to KR1020227008051A priority patent/KR20220047596A/ko
Publication of WO2021029279A1 publication Critical patent/WO2021029279A1/ja

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B17/00—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
    • B32B17/06—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/12—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by using adhesives
    • B32B37/1207—Heat-activated adhesive
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/0046—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by constructional aspects of the apparatus
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/10—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the pressing technique, e.g. using action of vacuum or fluid pressure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/12—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by using adhesives
    • B32B37/1284—Application of adhesive
    • B32B37/1292—Application of adhesive selectively, e.g. in stripes, in patterns
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/14—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the properties of the layers
    • B32B37/16—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the properties of the layers with all layers existing as coherent layers before laminating
    • B32B37/18—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the properties of the layers with all layers existing as coherent layers before laminating involving the assembly of discrete sheets or panels only
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/04—Interconnection of layers
    • B32B7/12—Interconnection of layers using interposed adhesives or interposed materials with bonding properties
    • B32B7/14—Interconnection of layers using interposed adhesives or interposed materials with bonding properties applied in spaced arrangements, e.g. in stripes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C27/00—Joining pieces of glass to pieces of other inorganic material; Joining glass to glass other than by fusing
    • C03C27/06—Joining glass to glass by processes other than fusing
    • C03C27/10—Joining glass to glass by processes other than fusing with the aid of adhesive specially adapted for that purpose
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B37/00—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating
    • C04B37/04—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating with articles made from glass
    • C04B37/045—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating with articles made from glass characterised by the interlayer used
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/52—Encapsulations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2315/00—Other materials containing non-metallic inorganic compounds not provided for in groups B32B2311/00 - B32B2313/04
    • B32B2315/08—Glass
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/02—Aspects relating to interlayers, e.g. used to join ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/10—Glass interlayers, e.g. frit or flux
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/50—Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
    • H01L21/52—Mounting semiconductor bodies in containers

Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing a bonded body and an apparatus for manufacturing a bonded body.
  • Patent Document 1 a method of manufacturing a bonded body such as a package by joining a glass member such as a glass lid and a member to be bonded such as a glass ceramic container with a bonding material has been known. There is.
  • the joint material is heated in a state where the laminate is pressed in the thickness direction of the laminate. It is preferable to join the glass member and the member to be joined.
  • By joining the laminated body in a pressed state in this way it is possible to increase the joining force between the glass member and the member to be joined.
  • a pressing force is likely to be locally applied to the bonding material of the laminated body, and the adhesion of the bonding material to the glass member and the member to be bonded is partially reduced. There was a risk of doing so.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is a method for manufacturing a bonded body and manufacturing of a bonded body, which makes it possible to improve the adhesion of the bonded material to the glass member and the member to be bonded as a whole. To provide the equipment.
  • a method for manufacturing a joined body that solves the above problems is a method for manufacturing a joined body having a glass member, a member to be joined, and a joint portion joined to the glass member and the member to be joined, and the glass member.
  • a joint portion forming step of forming the joint portion joined to the glass member and the joining target member from the joining material while the laminated body is pressed by the pressing step is provided.
  • the pressing force of the jig body lid against the glass member is adjusted by the air pressure in the recess of the jig body, instead of mechanically adjusting it by using a fastener. There is. As a result, it is possible to prevent the pressing force of the jig body lid from being locally applied to the laminated body.
  • the lid for the jig body and the glass member of the laminated body or the member to be joined are brought into contact with each other in the above-described step.
  • the member to be joined or the glass member toward the lid for the jig body in the pressing step.
  • the force applied to the joining material between the glass member and the joining target member is adjusted by the urging force, so that the force is applied between the glass member and the joining material and between the joining target member and the joining material.
  • the force can be stabilized.
  • the pressing process can be performed quickly.
  • the pressing step is preferably a step of pressing the glass member of the laminated body toward the bonding target member of the laminated body.
  • the shape of the glass member is a plate shape or a container shape having an opening
  • the shape of the joining target member is a plate shape or a container shape having an opening
  • the laminated body contains glass
  • the lid for the jig body is a glass plate
  • the lid for the jig body and the glass member are used. It is preferable to heat the bonding material by irradiating the bonding material with a transmitted laser beam.
  • laser light can be used to locally heat the joint, so that, for example, it is possible to suppress a temperature rise in a portion other than the joint material that does not require heating.
  • the jig body lid is supported in contact with a packing material provided on the jig body in a state of being separated from the jig body. It is preferable to have.
  • the joint portion forming step can be performed in a state where the adhesion of the joint material to the glass member and the member to be joined is further improved.
  • the shape of the glass member and the shape of the member to be joined are both plate-shaped, and a plurality of frame-shaped joining materials may be provided as the joining material.
  • the laminated body in the laminated body preparation step includes a spacer arranged between the glass member and the bonding target member.
  • a cutting step of cutting the joint at a position between a plurality of frame-shaped joints formed from the plurality of frame-shaped joints is further added. You may prepare.
  • the lid for the jig body is made of glass having a thickness of 1.5 mm or more and 5.0 mm or less and an elastic modulus of 65 GPa or more and 85 GPa or less. It is preferably a plate.
  • the joint body manufacturing apparatus used in the joint body manufacturing method includes the jig.
  • the jig main body further includes an urging portion for urging the laminated body arranged in the recess toward the lid body for the jig main body, and the urging portion is It is preferable to provide an urging portion main body that resists the compressive force and an urging plate that is arranged between the urging portion main body and the laminated body.
  • the urging force of the urging portion main body is made uniform by the urging plate, so that the urging force of the urging portion main body can be transmitted more uniformly to the laminated body.
  • the present invention it is possible to improve the overall adhesion of the bonding material to the glass member and the member to be bonded.
  • (A) is a cross-sectional view showing a joined body in an embodiment, and (b) is a cross-sectional view showing the laminated body disassembled.
  • (A) is a plan view of the glass member, and (b) is a plan view of the member to be joined. It is a top view which shows the jig main body of a jig. It is a top view which shows the lid body for a jig body of a jig. It is sectional drawing of the jig main body and sectional view of a lid body along line 5-5 of FIG. It is sectional drawing explaining the manufacturing method of the joined body. It is a flow chart of the manufacturing method of a joint body. It is sectional drawing explaining the modification example of the manufacturing method of a joint body.
  • the joint body 11 has a glass member 12, a joint target member 13, and a joint portion 14 bonded to the glass member 12 and the joint target member 13.
  • the joint body 11 is obtained from a laminated body 16 in which the joint material 15 is arranged between the glass member 12 and the member to be joined 13. Be done.
  • ⁇ Glass member 12 examples include non-alkali glass, borosilicate glass, soda-lime glass and the like.
  • the thickness of the glass member 12 is, for example, in the range of 4 ⁇ m or more and 1000 ⁇ m or less.
  • the shape of the glass member 12 may be a flat plate shape, or may be a shape having uneven portions such as a partially recessed shape.
  • the member 13 to be joined includes, for example, a substrate such as a glass substrate, a glass ceramic substrate, or a ceramic substrate.
  • a substrate such as a glass substrate, a glass ceramic substrate, or a ceramic substrate.
  • the substrate glass include quartz glass, silicate-based glass, borate-based glass, borosilicate-based glass, phosphate-based glass, bophosphate-based glass, non-alkali glass, and LAS-based crystallized glass. And so on.
  • the glass ceramics on the substrate contain glass and ceramics, and low temperature co-fired ceramics (LTCC) are exemplified.
  • the ceramics on the substrate are at least one selected from cordierite, willemite, alumina, aluminum nitride, zirconium phosphate compounds, zircon, zirconia, tin oxide, ⁇ -quartz solid solution, ⁇ -eucryptite, and ⁇ -spojumen. Ceramics containing the above are exemplified.
  • the member 13 to be joined may have a film provided on the substrate.
  • the film include a transparent conductive film and an oxide film.
  • the transparent conductive film include an ITO film, an FTO film, and an ATO film.
  • the bonding material 15 preferably contains glass.
  • the glass include silicate-based glass, bismuth oxide-based glass, phosphate-based glass, lead oxide-based glass, tellurium oxide-based glass, vanadium oxide-based glass, and the like.
  • one or more powders of the above glass can be used as the raw material for the glass contained in the bonding material 15.
  • the bonding material 15 preferably contains a filler.
  • a filler at least one filler selected from cordierite, willemite, alumina, aluminum nitride, zirconium phosphate compound, zircon, zirconia, tin oxide, ⁇ -quartz solid solution, ⁇ -eucryptite, and ⁇ -spojumen. Is exemplified.
  • the median diameter (D50) of the glass powder or filler is preferably less than 2 ⁇ m.
  • the 99% diameter (D99) of the glass powder or filler is preferably less than 15 ⁇ m.
  • the bonding material 15 can be produced by using a paste in which glass powder, filler, binder, solvent, etc. are mixed. Specifically, the paste is provided on the glass member 12 or the member to be joined 13 by a printing method such as a screen printing method or a coating method such as a dispenser. The paste applied to the glass member 12 or the member to be joined 13 may be used as the joining material 15, but by further heat-treating the paste, the paste sintered onto the glass member 12 or the member 13 to be joined is made into the joining material. It is preferably 15.
  • a plurality of joining members 15 are provided in a frame shape between the glass member 12 and the joining target member 13.
  • the thickness (height) of the bonding material 15 provided on the glass member 12 or the member to be bonded 13 is preferably in the range of 1 ⁇ m or more and 1000 ⁇ m or less, more preferably in the range of 2 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less. Yes, more preferably in the range of 3 ⁇ m or more and 10 ⁇ m.
  • the width of the bonding material 15 is, for example, preferably in the range of 1 ⁇ m or more and 10000 ⁇ m or less, more preferably in the range of 10 ⁇ m or more and 5000 ⁇ m or less, and further preferably in the range of 50 ⁇ m or more and 1000 ⁇ m or less. ..
  • the joined body 11 and the laminated body 16 may include a component 17 arranged between the glass member 12 and the joining target member 13.
  • the component 17 includes, for example, a laser module, an LED light source, an optical sensor, an image sensor, an optical device such as an optical switch, a liquid crystal display unit, a display unit such as an organic EL display unit, a solar cell, a vibration sensor, an acceleration sensor, and an electrode. And so on.
  • the spacer 18 is arranged between the glass member 12 and the joining target member 13 in the joining body 11.
  • the spacer 18 is provided so that the distance between the glass member 12 and the substrate of the member to be joined 13 does not become less than a predetermined dimension.
  • the spacer 18 is arranged outside the frame-shaped joining member 15 in a plan view.
  • the spacer 18 is arranged both inside and outside the frame-shaped bonding member 15 in a plan view. According to this configuration, the distance between the glass member 12 and the member to be joined 13 can be more reliably maintained.
  • the spacer 18 is not limited to this configuration, and the spacer 18 may be arranged only inside the frame-shaped joining member 15 in a plan view.
  • Examples of the material of the spacer 18 include a molded product containing the above-mentioned glass powder, an inorganic material, a molded product such as a resin material, and the like.
  • organic EL displays organic EL devices such as organic EL lighting devices, dye-sensitized solar cells, perovskite-type solar cells, organic thin-film solar cells, CIGS-based thin-film compound solar cells, and the like.
  • organic EL devices such as organic EL lighting devices, dye-sensitized solar cells, perovskite-type solar cells, organic thin-film solar cells, CIGS-based thin-film compound solar cells, and the like.
  • examples thereof include a solar cell, a sensor package such as an OLED package, and an LED package that irradiates light such as deep ultraviolet light.
  • the joint body 11 may be cut and used at a position between a plurality of frame-shaped joint portions 14 along the cut line CL indicated by the alternate long and short dash line.
  • the cutting method include a method of folding along a scribe line formed by using a tip wheel or a laser beam.
  • the method for manufacturing the joint 11 is as follows: the laminate preparation step of step S1, the jig preparation step of step S2, the mounting step of step S3, the pressing step of step S4, and step S5. It is provided with a joint forming process of.
  • the laminate 16 in which the bonding material 15 is arranged between the glass member 12 and the bonding target member 13 is prepared.
  • the laminate 16 of the present embodiment further includes a spacer 18 arranged between the glass member 12 and the member 13 to be joined.
  • the jig 19 prepared in the jig preparation step of step S2 includes a jig main body 20 and a jig main body lid 21.
  • the jig body 20 has a recess 22 in which the laminated body 16 is arranged.
  • the jig body lid 21 can close the opening of the recess 22 of the jig body 20.
  • the jig 19 constitutes a manufacturing apparatus for the joined body 11.
  • the jig main body 20 has a bottom portion 23 and a peripheral wall portion 24 protruding from the bottom portion 23, and a recess 22 is formed inside the peripheral wall portion 24.
  • the peripheral wall portion 24 of the jig main body 20 has a ventilation hole 24a that allows the gas in the recess 22 to be exhausted.
  • the bottom 23 of the jig body 20 may have a ventilation hole 24a.
  • the jig body 20 further includes an urging portion 25 that urges the laminated body 16 arranged in the recess 22 of the jig body 20 toward the lid body 21 for the jig body.
  • the urging portion 25 of the jig main body 20 includes an urging portion main body 26 that resists compressive force and an urging plate 27 that is arranged on the urging portion main body 26.
  • the laminated body 16 is arranged on the urging portion 25 so that the member 13 to be joined of the laminated body 16 faces the urging plate 27 of the urging portion 25. Therefore, the urging plate 27 is arranged between the urging portion main body 26 and the laminated body 16, more specifically, between the urging portion main body 26 and the joining target member 13.
  • the urging unit main body 26 of the present embodiment includes a plurality of plungers 26a and a base 26b on which the plurality of plungers 26a are mounted.
  • the plunger 26a serving as the urging member includes a plunger main body in which a compression coil spring (not shown) is built in, and a pin urged by the compression coil spring.
  • the urging plate 27 is arranged so that the urging force of the urging portion main body 26 is more uniformly transmitted to the member 13 to be joined.
  • Examples of the urging plate 27 include a metal plate such as a stainless steel plate, a glass plate, a ceramic plate, and a resin plate.
  • the urging plate 27 has a flat upper surface so as to make surface contact with the lower surface of the member 13 to be joined of the laminated body 16.
  • the urging portion main body 26 is not limited to the configuration provided with the plunger 26a, and may include, for example, a compression coil spring, a leaf spring, a rubber or other elastic polymer material as the urging member. ..
  • As the urging member one type may be used, or a plurality of types may be used in combination.
  • the jig main body 20 has a packing material 28 arranged at the tip end portion (upper end portion) of the peripheral wall portion 24.
  • the packing material 28 is provided so as to extend over the entire circumference of the peripheral wall portion 24, and is in close contact with the jig body lid 21 to ensure airtightness in the recess 22 of the jig body 20.
  • the packing material 28 for example, an O-ring formed of an elastic material such as rubber can be used.
  • the jig body lid 21 of the jig 19 in the present embodiment has light transmission.
  • the lid body 21 for the jig body having light transmission is preferably a glass plate.
  • the thickness of the jig body lid 21 is preferably in the range of 1.5 mm or more and 5.0 mm or less.
  • the elastic modulus of the jig body lid 21 is preferably in the range of 65 GPa or more and 85 GPa or less.
  • the jig body lid 21 is mounted on the jig body 20 in which the laminated body 16 is arranged in the recess 22 of the jig body 20.
  • the laminated body 16 is pressed by the jig body lid 21 by adjusting the air pressure in the recess 22 of the jig body 20.
  • the glass member 12 of the laminated body 16 is pressed toward the joining target member 13 of the laminated body 16 by the jig main body lid 21.
  • a pump is used to discharge the gas in the recess 22 of the jig body 20.
  • the inside of the recess 22 of the jig body 20 is made to have a reduced pressure atmosphere lower than the outside air pressure outside the recess 22.
  • the inside of the recess 22 of the jig main body 20 is adjusted so as to have a predetermined decompression atmosphere.
  • the jig body lid 21 is sucked toward the recess 22 of the jig body 20, and the jig body lid 21 is in contact with the glass member 12 of the laminated body 16.
  • the member 12 is pressed toward the member 13 to be joined.
  • the jig body lid 21 is made convex toward the glass member 12 of the laminated body 16. It is also possible to bend it, and it is also possible to improve the adhesion between the jig body lid 21 and the glass member 12 by such bending deformation of the jig body lid 21.
  • the joining portion 14 joined to the glass member 12 and the joining target member 13 is formed from the joining material 15 in a state where the laminated body 16 is pressed by the pressing step of step S4.
  • the above-mentioned bonded body 11 is obtained.
  • the jig body lid 21 is supported in contact with the packing material 28 in a state of being separated from the jig body 20.
  • the joining material 15 is heated by using the laser beam LB. More specifically, in the joining portion forming step of step S5, the laser beam LB is sequentially transmitted through the jig body lid 21 and the glass member 12 to irradiate the joining material 15.
  • the wavelength of the laser beam LB is not particularly limited as long as it can heat the bonding material 15.
  • the wavelength of the laser light LB is preferably in the range of, for example, 600 to 1600 nm.
  • the light source that emits the laser light LB for example, it is preferable to use a semiconductor laser.
  • a plurality of joints are formed by performing a cutting step of cutting the joint 11 at a position between a plurality of frame-shaped joints 14 as necessary after the joint formation step in step S5. You can also get.
  • the laminated body 16 in which the bonding material 15 is arranged between the glass member 12 and the member to be bonded 13 is prepared.
  • the jig 19 prepared in the jig preparation step of step S2 is a jig body 20 having a recess 22 on which the laminated body 16 is arranged, and a lid for the jig body that can close the opening of the recess 22 of the jig body 20. It has a body 21 and.
  • the method for manufacturing the joined body further includes a mounting step of step S3, a pressing step of step S4, and a joining portion forming step of step S5.
  • the jig body lid 21 is mounted on the jig body 20 in which the laminated body 16 is arranged in the recess 22 of the jig body 20.
  • the laminated body 16 is pressed by the jig body lid 21 by adjusting the air pressure in the recess 22 of the jig body 20.
  • the joint portion forming step of step S5 the joint portion 14 is formed from the joint material 15 in a state where the laminated body 16 is pressed by the pressing step of step S4.
  • the pressing force of the jig body lid 21 against the glass member 12 is not mechanically adjusted by using a fastener, but the recess 22 of the jig body 20. It is adjusted by the air pressure inside. As a result, it is possible to prevent the pressing force of the jig body lid 21 from being locally applied to the glass member 12 of the laminated body 16. Therefore, the overall adhesion of the bonding material 15 to the glass member 12 and the bonding target member 13 can be easily improved. Therefore, for example, in the joint body 11 obtained in the joint portion forming step of step S5, it is possible to reduce the joint failure between the glass member 12 and the joint target member 13 and improve the reliability of the joint portion 14. .
  • step S3 In the mounting step of step S3, it is preferable that the lid body 21 for the jig body and the glass member 12 of the laminated body 16 are brought into contact with each other. In this case, in the pressing step of step S4, the time until the glass member 12 of the laminated body 16 is pressed by the jig body lid 21 can be shortened.
  • step S4 it is preferable to urge the member 13 to be joined toward the jig body lid 21.
  • the force applied to the joining material 15 between the glass member 12 and the joining material 13 is adjusted by the urging force, the force between the glass member 12 and the joining material 15 and the joining target member 13 and the joining material 15 The force applied between the two can be stabilized.
  • step S4 it is preferable to adjust the atmospheric pressure by discharging the gas in the recess 22 of the jig body 20. In this case, the pressing step of step S4 can be performed quickly.
  • the pressing step of step S4 is a step of pressing the glass member 12 of the laminated body 16 toward the member 13 to be joined of the laminated body 16.
  • the shape of the glass member 12 and the shape of the member 13 to be joined are plate-like, and the joining material 15 of the laminate 16 prepared in the laminate preparation step of step S1 preferably contains glass.
  • the jig body lid 21 prepared in the jig preparation step of step S2 is a glass plate.
  • the joint material 15 is heated by irradiating the joint material 15 with laser light LB transmitted through the jig body lid 21 and the glass member 12.
  • the laser beam LB can be used to locally heat the joint, so that, for example, the temperature rise of a portion other than the joint material 15 that does not require heating can be suppressed.
  • the joining portion forming step of step S5 the jig body lid 21 is supported in contact with the packing material 28 provided on the jig body 20 in a state of being separated from the jig body 20. Is preferable. In this case, the state in which the jig body lid 21 presses the glass member 12 more uniformly can be maintained based on the suction force from the recess 22 of the jig body 20. As a result, the joining portion forming step of step S5 can be performed in a state where the adhesion of the joining material 15 to the glass member 12 and the joining target member 13 over the entire surface is further improved. Therefore, in the obtained joint body 11, it is possible to further reduce the joint failure between the glass member 12 and the joint target member 13 and further improve the reliability of the joint portion 14.
  • the laminate 16 in the laminate preparation step of step S1 preferably includes a spacer 18 arranged between the glass member 12 and the member to be joined 13. In this case, it is necessary to prevent the component 17 such as an electronic component arranged between the glass member 12 and the member to be joined 13 from receiving an unnecessary compressive force in the pressing step of step S4 and the joining portion forming step of step S5. Is possible.
  • the urging portion 25 of the manufacturing apparatus of the joint body 11 comprises an urging portion main body 26 that resists compressive force and an urging plate 27 that is arranged between the urging portion main body 26 and the laminated body 16. It is preferable to prepare. In this case, since the urging force of the urging portion main body 26 is made uniform by the urging plate 27, the urging force of the urging portion main body 26 can be transmitted more uniformly to the laminated body 16. Therefore, the overall adhesion of the bonding material 15 to the glass member 12 and the bonding target member 13 can be easily improved.
  • the shape of the member to be joined 13 may be the shape of a container having an opening.
  • the glass member 12 can be used as a lid for ensuring airtightness in the recess of the member 13 to be joined.
  • the shape of the glass member 12 may be a container shape having an opening.
  • the bonding material 15 is not limited to the bonding material 15 containing glass, and may be, for example, a resin-based bonding material.
  • the joining portion forming step in step S5 is not limited to the step of heating using the laser light LB, and for example, a step of heating using a heat ray other than the laser light LB or a joining material containing an ultraviolet curable resin can be used. It may be a step of curing using ultraviolet rays.
  • the jig body lid 21 of the jig 19 may be made of a material other than glass. Further, the lid body 21 for the jig body may have a laminated structure including layers of different materials. For example, the lid body 21 for the jig body may have a structure in which the glass plate and the packing material 28 are integrated.
  • the gas in the recess 22 of the jig body 20 is discharged by using a pump to create a depressurized atmosphere in the recess 22 of the jig body 20 which is lower than the outside air pressure outside the recess 22.
  • the jig 19 may be arranged in a pressurized container capable of pressurizing, and the periphery of the jig 19 may be placed in a pressurized atmosphere.
  • a pipe communicating with the outside of the pressurized container is connected to the ventilation hole 24a.
  • the inside of the recess 22 of the jig main body 20 can have a reduced pressure atmosphere lower than the outside air pressure outside the recess 22.
  • the front and back sides of the laminated body 16 are reversed so that the member 13 to be joined of the laminated body 16 is located on the lid body 21 side of the jig main body 20 in the recess 22 of the jig main body 20. It may be arranged.
  • the joining target member 13 of the laminated body 16 does not face the urging plate 27 of the urging portion 25, but faces the lid 21 for the jig body. It may be placed on top of 25. That is, in the mounting step of step S3, the lid body 21 for the jig body and the member 13 to be joined of the laminated body 16 may be brought into contact with each other.
  • the pressing step of step S4 may be a step of pressing the member 13 to be joined of the laminated body 16 toward the glass member 12 of the laminated body 16. Further, in the pressing step of step S4, the glass member 12 may be urged toward the jig body lid 21.
  • the lid body 21 for the jig body and the glass member 12 of the laminated body 16 are arranged without contacting each other, and in the subsequent pressing step S4, the lid body 21 for the jig body 21 is placed. May be brought into contact with the glass member 12.
  • step S4 is also possible to perform the pressing step of step S4 without urging the member 13 to be joined of the laminated body 16 toward the lid body 21 for the jig body. That is, the urging portion 25 of the joint manufacturing apparatus may be omitted.
  • the number of frame-shaped bonding members 15 of the laminated body 16 is not limited to four, and may be a single number, two, three, or five or more.
  • the shape of the joining material 15 may be a continuous frame shape or a discontinuous frame shape. Further, the joining member 15 and the joining portion 14 are not limited to a shape that forms an airtight chamber between the glass member 12 and the joining target member 13, but have a shape that allows the glass member 12 and the joining target member 13 to be joined. All you need is.
  • the spacer 18 of the laminated body 16 can be omitted.
  • the number, shape, dimensions, etc. of the spacers 18 of the laminated body 16 can be appropriately changed.
  • the laminate preparation step of step S1 and the jig preparation step of step S2 may be performed at the same time, or the jig preparation step of step S2 may be performed before the laminate preparation step of step S1.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Joining Of Glass To Other Materials (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)

Abstract

接合体の製造方法は、治具本体（２０）の凹部（２２）内に積層体（１６）を配置した治具本体（２０）上に治具本体用蓋体（２１）を載置する載置工程と、載置工程の後、治具本体（２０）の凹部（２２）内の圧力雰囲気を調整することで、治具本体用蓋体（２１）により積層体（１６）を押圧する押圧工程を備える。接合体の製造方法は、押圧工程により積層体（１６）を押圧した状態でガラス部材（１２）と接合対象部材（１３）とに接合した接合部を積層体（１６）の接合材（１５）から形成する接合部形成工程を備える。

Description

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

Claims (13)

  1. 　ガラス部材と、接合対象部材と、前記ガラス部材と前記接合対象部材とに接合した接合部とを有する接合体の製造方法であって、
    　前記ガラス部材と前記接合対象部材との間に接合材を配置した積層体を準備する積層体準備工程と、
    　前記積層体が配置される凹部を有する治具本体と前記治具本体の前記凹部の開口を閉塞可能とする治具本体用蓋体とを備える治具を準備する治具準備工程と、
    　前記治具本体の前記凹部内に前記積層体を配置した前記治具本体上に前記治具本体用蓋体を載置する載置工程と、
    　前記載置工程の後、前記治具本体の前記凹部内の気圧を調整することで、前記治具本体用蓋体により前記積層体を押圧する押圧工程と、
    　前記押圧工程により前記積層体を押圧した状態で、前記ガラス部材と前記接合対象部材とに接合した前記接合部を前記接合材から形成する接合部形成工程と、を備える、接合体の製造方法。
  2. 　前記載置工程では、前記治具本体用蓋体と、前記積層体の前記ガラス部材又は前記接合対象部材とを接触させる、請求項１に記載の接合体の製造方法。
  3. 　前記押圧工程では、前記接合対象部材又は前記ガラス部材を前記治具本体用蓋体に向けて付勢する、請求項１又は請求項２に記載の接合体の製造方法。
  4. 　前記押圧工程では、前記治具本体の前記凹部内の気体を排出することにより気圧を調整する、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の接合体の製造方法。
  5. 　前記押圧工程は、前記積層体の前記ガラス部材を前記積層体の前記接合対象部材に向けて押圧する工程である、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の接合体の製造方法。
  6. 　前記ガラス部材の形状は、板状、又は開口を有する容器形状であり、
    　前記接合対象部材の形状は、板状、又は開口を有する容器形状であり、
    　前記積層体準備工程における前記積層体の前記接合材は、ガラスを含有し、
    　前記治具本体用蓋体は、ガラス板であり、
    　前記接合部形成工程では、前記治具本体用蓋体及び前記ガラス部材を透過させたレーザー光を前記接合材に照射することで前記接合材を加熱する、請求項５に記載の接合体の製造方法。
  7. 　前記接合部形成工程において、前記治具本体用蓋体は、前記治具本体から離間した状態で、前記治具本体に設けられたパッキング材と接触して支持されている、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の接合体の製造方法。
  8. 　前記ガラス部材の形状及び前記接合対象部材の形状は、いずれも板状であり、
    　前記接合材として、複数の枠状の接合材を備える、請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の接合体の製造方法。
  9. 　前記積層体準備工程における前記積層体は、前記ガラス部材と前記接合対象部材との間に配置されたスペーサーを備える、請求項８に記載の接合体の製造方法。
  10. 　前記接合部形成工程の後、複数の前記枠状の接合材から形成された複数の枠状の接合部の間の位置で前記接合体を切断する切断工程をさらに備える、請求項８又は請求項９に記載の接合体の製造方法。
  11. 　前記治具本体用蓋体は、厚さが１．５ｍｍ以上、５．０ｍｍ以下の範囲内であり、かつ弾性率が６５ＧＰａ以上、８５ＧＰａ以下の範囲内であるガラス板である、請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の接合体の製造方法。
  12. 　請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の接合体の製造方法に用いられる接合体の製造装置であって、前記治具を備える、接合体の製造装置。
  13. 　前記治具の前記治具本体は、前記凹部内に配置された前記積層体を前記治具本体用蓋体に向けて付勢する付勢部をさらに備え、
    　前記付勢部は、圧縮力に抗する付勢部本体と、
    　前記付勢部本体と前記積層体との間に配置される付勢板と、を備える、請求項１２に記載の接合体の製造装置。
PCT/JP2020/029830 2019-08-14 2020-08-04 接合体の製造方法及び接合体の製造装置 WO2021029279A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202080056117.5A CN114206799A (zh) 2019-08-14 2020-08-04 接合体的制造方法和接合体的制造装置
US17/634,116 US20220314594A1 (en) 2019-08-14 2020-08-04 Joined body production method and joined body production device
KR1020227008051A KR20220047596A (ko) 2019-08-14 2020-08-04 접합체의 제조 방법 및 접합체의 제조 장치

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019148816A JP7351136B2 (ja) 2019-08-14 2019-08-14 接合体の製造方法及び接合体の製造装置
JP2019-148816 2019-08-14

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021029279A1 true WO2021029279A1 (ja) 2021-02-18

Family

ID=74569566

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2020/029830 WO2021029279A1 (ja) 2019-08-14 2020-08-04 接合体の製造方法及び接合体の製造装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20220314594A1 (ja)
JP (1) JP7351136B2 (ja)
KR (1) KR20220047596A (ja)
CN (1) CN114206799A (ja)
WO (1) WO2021029279A1 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2023005725A (ja) * 2021-06-29 2023-01-18 日本電気硝子株式会社 接合体の製造方法及び接合体の製造装置
JP2023005724A (ja) * 2021-06-29 2023-01-18 日本電気硝子株式会社 接合体の製造方法及び接合体の製造装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014052330A (ja) * 2012-09-10 2014-03-20 Konica Minolta Inc 放射線画像検出器及び放射線画像検出器の製造方法
US20180134023A1 (en) * 2016-11-15 2018-05-17 Primax Electronics Ltd. Vacuum lamination device and method for laminating fingerprint recognition module under vacuum condition

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011199672A (ja) * 2010-03-19 2011-10-06 Seiko Instruments Inc ガラス基板の接合方法、ガラス接合体、パッケージの製造方法、パッケージ、圧電振動子、発振器、電子機器及び電波時計
TWI520837B (zh) * 2011-10-04 2016-02-11 淺野研究所股份有限公司 成形裝置及成形方法
WO2013137332A1 (ja) * 2012-03-13 2013-09-19 Hoya株式会社 電子機器用カバーガラスのガラス基板の製造方法
JP2013216502A (ja) * 2012-04-04 2013-10-24 Asahi Glass Co Ltd 接合層付きガラス部材
JP6406247B2 (ja) * 2013-04-30 2018-10-17 Ａｇｃ株式会社 積層体の製造装置および積層体の製造方法
JP2014236202A (ja) 2013-06-05 2014-12-15 旭硝子株式会社 発光装置
JP2016046232A (ja) * 2014-08-27 2016-04-04 旭硝子株式会社 電子デバイスとその製造方法、および電子デバイス製造装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014052330A (ja) * 2012-09-10 2014-03-20 Konica Minolta Inc 放射線画像検出器及び放射線画像検出器の製造方法
US20180134023A1 (en) * 2016-11-15 2018-05-17 Primax Electronics Ltd. Vacuum lamination device and method for laminating fingerprint recognition module under vacuum condition

Also Published As

Publication number Publication date
JP2021031306A (ja) 2021-03-01
JP7351136B2 (ja) 2023-09-27
KR20220047596A (ko) 2022-04-18
CN114206799A (zh) 2022-03-18
US20220314594A1 (en) 2022-10-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6328207B2 (ja) 密閉封止方法および密閉封止デバイス
WO2021029279A1 (ja) 接合体の製造方法及び接合体の製造装置
KR20080016457A (ko) 발광 장치 디스플레이의 기밀 밀봉용 보로실리케이트 유리프릿
JP2018158569A (ja) 真空膜積層のためのシステムおよび方法
JP2010080087A (ja) 平面表示装置の製造方法、平面表示装置の製造装置及び平面表示装置
WO2021070769A1 (ja) 接合体の製造方法及び接合体の製造装置
WO2018220909A1 (ja) 気密パッケージの製造方法
JP2021048247A (ja) パッケージ基材、パッケージ、及びパッケージ基材の製造方法
WO2022071107A1 (ja) 接合体の製造方法
US11230878B2 (en) Glass panel unit assembly and method for manufacturing glass panel unit
JP2004303631A (ja) 有機ｅｌディスプレイ、有機ｅｌディスプレイの製造方法および製造装置
WO2023276473A1 (ja) 接合体の製造方法及び接合体の製造装置
WO2023276478A1 (ja) 接合体の製造方法及び接合体の製造装置
EP3816127B1 (en) Method for manufacturing glass panel unit
JP2021046337A (ja) 接合体及び接合体の製造方法
US20210147291A1 (en) Glass panel unit, work in progress of glass panel unit, glass panel unit assembly, and method for manufacturing glass panel unit
JP2012204465A (ja) 気密容器とその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20852809

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20227008051

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 20852809

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1