WO2022071107A1 - 接合体の製造方法 - Google Patents

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徹 白神
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日本電気硝子株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a method of manufacturing a bonded body by joining substrates.
  • the airtight package is configured as a bonded body, for example, by joining a second substrate (glass substrate) to the first substrate (base material).
  • Patent Document 1 a plurality of containers as a first substrate and a plurality of glass lids as a second substrate are prepared, and a glass frit as a sealing material is interposed between the container and the glass lid.
  • a method for manufacturing an airtight package in which a sealing layer is formed by irradiating the glass frit with a laser beam and the container and the glass lid are joined is disclosed.
  • the container and the glass lid are overlapped, and these are held by the first jig and the second jig.
  • the second jig is equipped with a plunger that presses the container against the glass lid.
  • An airtight package that airtightly seals the container and the glass lid is manufactured by irradiating the glass frit intervening between the containers with the glass lid pressed against the glass lid by the plunger of the second jig. ..
  • a plurality of laminates formed by stacking a plurality of containers and a plurality of glass lids are held by a first jig and a second jig, and the laminates are individually joined.
  • the laminates are individually joined.
  • prepare a first substrate capable of cutting out a large number of containers and a second substrate capable of cutting out a large number of glass lids and prepare the first substrate and the first substrate. After joining the two substrates, a method of cutting the joined body for each airtight package can be considered.
  • FIG. 12 shows an example in which the sealing material 6 arranged by a predetermined arrangement pattern is heated in the order of the arrows indicated by the reference numerals B in the laminated body LM.
  • the laminated body LM has the sealing material 6 arranged in nine rows (M1 to M9) and nine columns (N1 to N9).
  • heating by the laser beam is started from the sealing material 6 located on the outermost side of the plurality of sealing materials 6. That is, in FIG. 12, after heating the sealing material 6 located in the first row M1 and the first column N1, the other sealing material 6 arranged in the first row M1 is moved from the second column N2 to the ninth column. Heat sequentially up to N9. Then, the sealing material 6 arranged in the second row M2 is heated in order from the outermost one (first column N1). The sealing material 6 arranged in the third row M3 to the ninth row M9 is similarly heated. A bonded body is completed by heating all the sealing materials 6.
  • the sealing material shrinks when heated by laser light.
  • the present inventor while heating a plurality of sealing materials, causes the shrinkage of the first substrate and the second substrate at the portion already bonded. It has been found that there is a difference between the spacing and the spacing between the first substrate and the second substrate in the unbonded portion, resulting in a misalignment between the sealing material and each substrate. It was found that when this misalignment becomes large, a defect occurs in the joint portion due to the sealing material.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and it is a technical subject to reduce the occurrence of defects in the joint portion of the joint.
  • the present invention is for solving the above-mentioned problems, and provides a bonded body including a first substrate, a second substrate, and a plurality of sealing layers for joining the first substrate and the second substrate. It is a manufacturing method, in which a plurality of sealing materials are interposed between the first substrate and the second substrate, and the first substrate and the second substrate are overlapped to form a laminate. It comprises a laminating step and a joining step of forming the plurality of sealing layers by irradiating the plurality of sealing materials in the laminated body with laser light, and the plurality of the sealing in the laminated body. The material is interposed between the first substrate and the second substrate by a predetermined arrangement pattern, and the arrangement pattern is the outermost sealing material among the plurality of sealing materials.
  • the bonding step includes the outer group to which the sealing material belongs and the inner group to which the sealing material located inside the sealing material belonging to the outer group belongs, and the joining step is performed on the sealing material belonging to the inner group.
  • the sealing material belonging to the outer group is irradiated with the laser light to form the sealing layer. It is characterized by including a second joining step.
  • the sealing material belonging to the inner group is irradiated with a laser beam before the sealing material belonging to the outer group, so that the sealing material belonging to the inner group is sealed during the execution of the first joining step. It is possible to reduce the misalignment of each substrate due to the shrinkage of the landing material. Further, in the second joining step after the first joining step, the sealing material belonging to the outer group can be heated without being affected by the shrinkage of the sealing layer formed in the inner group. This makes it possible to reduce the occurrence of bonding defects in both the sealing layer belonging to the inner group and the sealing layer belonging to the outer group.
  • the sealing material located closest to the center of the arrangement pattern is first irradiated with the laser beam. Is preferable.
  • the position of each substrate is also reached during the subsequent heating of other sealing materials.
  • the occurrence of deviation can be suitably reduced.
  • the arrangement pattern may be such that the plurality of sealing materials are arranged in three or more rows and three or more columns.
  • the second substrate may be a glass substrate.
  • the laminated body may be supported by a support device that presses the first substrate and the second substrate.
  • the sealing material can be brought into close contact with the first substrate and the second substrate, and the occurrence of bonding defects in the sealing layer can be more effectively reduced.
  • the support device may include a pressing member that presses the first substrate against the second substrate, and a support plate that is arranged between the first substrate and the pressing member.
  • the support device can press the first substrate with a uniform force by the pressing member and the support plate. This makes it possible to more effectively reduce the occurrence of poor bonding of the sealing layer due to the misalignment of the first substrate and the second substrate.
  • FIG. 1 to 11 show an embodiment of a method for manufacturing a bonded body according to the present invention.
  • FIGS. 1 and 2 exemplify an airtight package as a bonded body manufactured by the present invention.
  • the bonded body 1 includes a first substrate 2 as a base material, a second substrate 3 stacked on the first substrate 2, a plurality of sealing layers 4 for joining the first substrate 2 and the second substrate 3, and a first layer.
  • An element 5 accommodated between the substrate 2 and the second substrate 3 is provided.
  • the first substrate 2 is formed in a rectangular shape, but is not limited to this shape. Other shapes of the first substrate 2 may be, for example, a polygonal shape, a circular shape, or the like.
  • the first substrate 2 has a first main surface 2a on which the element 5 is installed and a second main surface 2b located on the opposite side of the first main surface 2a.
  • the first main surface 2a may have a recess that can accommodate the element 5.
  • the first substrate 2 is composed of a highly thermally conductive substrate, for example, a silicon substrate, but is not limited to these, and may be composed of other metal substrates, ceramic substrates, semiconductor substrates and other various substrates.
  • the thickness of the first substrate 2 is in the range of 0.1 to 5.0 mm, but is not limited to this range.
  • the thermal conductivity of the first substrate 2 may be higher than the thermal conductivity of the second substrate 3.
  • the thermal conductivity of the first substrate 2 at 20 ° C. is preferably 10 to 500 W / m ⁇ K, more preferably 30 to 300 W / m ⁇ K, still more preferably 70 to 250 W / m ⁇ K, and particularly preferably 100 to 100. Although it is 200 W / m ⁇ K, it is not limited to this range.
  • the second substrate 3 is composed of, for example, a rectangular transparent glass substrate, but is not limited to this shape. Other shapes of the second substrate 3 may be, for example, a polygonal shape, a circular shape, or the like.
  • the second substrate 3 has a first main surface 3a and a second main surface 3b located on the opposite side of the first main surface 3a.
  • the glass constituting the second substrate 3 for example, non-alkali glass, borosilicate glass, soda-lime glass, quartz glass, crystallized glass having a low thermal expansion coefficient and the like can be used.
  • the thickness of the second substrate 3 is not particularly limited, but for example, one in the range of 0.01 to 2.0 mm is used.
  • the thermal conductivity of the second substrate 3 at 20 ° C. is preferably 0.5 to 5 W / m ⁇ K, but is not limited to this range.
  • the plurality of sealing layers 4 are formed on the bonded body 1 by a predetermined arrangement pattern.
  • a bonded body 1 in which a total of nine sealing layers 4 are formed by an arrangement pattern of three rows and three columns is exemplified, but the number and arrangement patterns of the sealing layers 4 are limited to the present embodiment. Not done.
  • row numbers M1 to M3 and column numbers N1 to N3 are shown with respect to the arrangement pattern (matrix arrangement) of the sealing layer 4.
  • the arrangement pattern of the sealing layer 4 is the outer group OG to which the outermost sealing layer 4 belongs among the plurality of sealing layers 4, and the sealing layer belonging to the outer group OG. It is divided into an inner group IG to which the sealing layer 4 located inside the 4 belongs.
  • the sealing layer 4 is formed by interposing a plurality of sealing materials between the first substrate 2 and the second substrate 3, irradiating the sealing material with laser light, and softening and flowing the sealing material by heating.
  • the sealing material can be used as various materials. Among them, from the viewpoint of increasing the sealing strength, it is preferable to use a composite material (glass frit) containing bismuth-based glass powder and refractory filler powder.
  • a composite material glass frit
  • the coefficient of thermal expansion of bismuth-based glass is large, so when mixed with fire-resistant filler powder, the coefficient of thermal expansion of the sealing layer 4 matches the coefficient of thermal expansion of the first substrate 2 and the second substrate 3. It becomes easier to do. As a result, after joining the first substrate 2 and the second substrate 3, it is less likely that an unreasonable stress remains in the region of the sealing layer 4.
  • the content of the refractory filler powder in the composite material is too small, as described above, it becomes difficult for the coefficient of thermal expansion of the sealing layer 4 to match the coefficient of thermal expansion of the first substrate 2 and the second substrate 3.
  • the viscosity of the glass frit becomes significantly lower during joining, and the distance between the first substrate and the second substrate that have already been joined and the distance between the first substrate and the second substrate that have not been joined yet. It makes a difference and causes a possible misalignment between the sealing material and each substrate.
  • the content of the refractory filler powder in the composite material is too large, the content of the bismuth-based glass powder becomes relatively small, so that the surface smoothness of the sealing material before laser sealing is lowered.
  • the composite material it is preferable to use a composite material containing 55 to 100% by volume of bismuth-based glass powder and 0 to 45% by volume of fire-resistant filler powder, and 60 to 99% by volume of bismuth-based glass powder and 1 It is more preferable to use a composite material containing to 40% by volume of the fire-resistant filler powder, and to use a composite material containing 60 to 95% by volume of bismuth-based glass powder and 5 to 40% by volume of the fire-resistant filler powder. Is more preferable, and it is particularly preferable to use a composite material containing 60 to 85% by volume of bismuth-based glass powder and 15 to 40% by volume of a fire-resistant filler powder.
  • Bismuth-based glass has a glass composition of Bi 2 O 3 28 to 60%, B 2 O 3 15 to 37%, ZnO 0 to 30%, CuO + MnO (total amount of CuO and MnO) 1 to 40%. Is preferably contained. 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, the% indication indicates mol%.
  • Bi 2 O 3 is a main component for lowering the softening point of glass, and is also a component for adjusting the viscosity when the glass softens and flows by irradiating the composite material with laser light.
  • the content of Bi 2 O 3 is preferably 28 to 60%, 33 to 55%, and particularly 35 to 45%. If the content of Bi 2 O 3 is too small, the softening point becomes too high, and the softening fluidity of the glass tends to decrease. On the other hand, if the Bi 2 O 3 content is too high, the viscosity of the glass at the time of joining becomes significantly low, and the distance between the first substrate and the second substrate that have already been joined and the number that has not been joined yet.
  • the glass tends to be devitrified at the time of joining, and the softening fluidity tends to decrease 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%, and particularly 22 to 30%. If the content of B 2 O 3 is too small, it becomes difficult to form a glass network, and the glass tends to be devitrified. In addition, the viscosity of the glass at the time of joining becomes low, which causes a difference between the distance between the first substrate and the second substrate that have already been joined and the distance between the first substrate and the second substrate that have not been joined yet. , It causes a misalignment between the sealing material and each substrate. On the other hand, if the content of B 2 O 3 is too large, the viscosity of the glass becomes high and the softening fluidity tends to decrease.
  • ZnO is a component that enhances the devitrification resistance of glass.
  • the ZnO content is preferably 0 to 30%, 3 to 25%, 5 to 22%, and particularly 5 to 20%. If the content of ZnO is too large, the component balance of the glass composition is disturbed, and the devitrification resistance tends to decrease.
  • CuO and MnO are components that greatly enhance the laser absorption capacity of glass.
  • the total amount of CuO and MnO is preferably 1 to 40%, 3 to 35%, 10 to 30%, and particularly 15 to 30%. If the total amount of CuO and MnO is too small, the laser absorption capacity tends to decrease. On the other hand, if the total amount of CuO and MnO is too large, the softening point becomes too high, and even if the glass is irradiated with laser light, it becomes difficult for the glass to soften and flow. In addition, the glass becomes thermally unstable, and the glass tends to be devitrified.
  • the CuO content is preferably 1 to 30%, particularly 10 to 25%.
  • the MnO content is preferably 0 to 25%, 1 to 25%, and particularly 3 to 15%.
  • bismuth-based glass not only bismuth-based glass but also glass powder such as silver phosphate-based glass and tellurium-based glass can be used as a sealing material.
  • silver phosphate-based glass and tellurium-based glass are more likely to soften and flow at a low temperature, and thermal strain generated after heating by laser light can be reduced.
  • the silver phosphate-based glass and the tellurium-based glass can increase the mechanical strength of the sealing layer 4 when mixed with the refractory filler powder, and the thermal expansion of the sealing layer 4 can be achieved, as in the case of the bismuth-based glass. The coefficient can be lowered.
  • the silver phosphate-based glass should contain Ag 2 O 10 to 50%, P 2 O 5 10 to 35%, ZnO 3 to 25%, and transition metal oxide 0 to 30% in mol% as a glass composition. Is preferable.
  • Tellurium-based glass has a glass composition of Mol%, TeO 2 30 to 80%, MoO 35 to 50%, P 2 O 50 to 15%, and transition metal oxide (excluding MoO 3 ) 0 to. It preferably contains 40%.
  • refractory filler powder Various materials can be used as the refractory filler powder, and among them, from cordylite, zircon, tin oxide, niobium oxide, zirconium phosphate ceramic, willemite, ⁇ -eucryptite, and ⁇ -quartz solid solution. It is preferably composed of one or more selected materials.
  • the average particle size D 50 of the refractory filler powder is preferably less than 2 ⁇ m, particularly 0.1 ⁇ m or more and less than 1.5 ⁇ m. If the average particle size D 50 of the refractory filler powder is too large, the surface smoothness of the sealing layer 4 tends to decrease, and the average thickness of the sealing layer 4 tends to increase, resulting in a decrease in bonding accuracy. It becomes easier to do.
  • the average particle size D 50 is a value measured by the laser diffraction method, and the integrated amount is accumulated from the smaller particle in the volume-based cumulative particle size distribution curve measured by the laser diffraction method. It means a particle size of 50%.
  • 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 layer 4 tends to decrease, and the average thickness of the sealing layer 4 tends to increase, resulting in a laser bonding accuracy. It tends to decrease.
  • the 99% particle size D 99 is a value measured by the laser diffraction method, and the integrated amount is accumulated from the smaller particle in the volume-based cumulative particle size distribution curve measured by the laser diffraction method. It means a particle size of 99%.
  • the softening point of the sealing material is preferably 300 ° C. or higher and 550 ° C. or lower.
  • the softening point of the sealing material corresponds to the fourth inflection point measured by the macro-type DTA device.
  • the sealing layer 4 is configured in a closed curve shape so as to join the spaces accommodating the elements 5.
  • the term "closed curve” is used not only for a shape composed only of a curve, but also for a shape composed of a combination of a curve and a straight line, and a shape composed only of a straight line (for example, a quadrangle or other polygonal shape). including.
  • the thickness of the sealing layer 4 is preferably 1 ⁇ m to 20 ⁇ m, more preferably 3 to 8 ⁇ m.
  • the width dimension W1 of the sealing layer 4 is preferably 50 to 2000 ⁇ m, more preferably 100 to 1000 ⁇ m.
  • the element 5 is mounted on the first main surface 2a of the first substrate 2. Further, the element 5 is arranged in a space (cavity) partitioned by the first main surface 2a of the first substrate 2, the first main surface 3a of the second substrate 3, and the sealing layer 4.
  • a light emitting element such as a deep ultraviolet LED (Light Emitting Diode), a MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) element, and a CCD (Charge Coupled Device) element can be used.
  • a method for manufacturing the bonded body 1 having the above configuration will be described with reference to FIGS. 3 to 6.
  • a preparatory step of superimposing the first substrate 2 and the second substrate 3 to form a laminated body and after the preparatory step, the sealing material in the laminated body is heated to form the first substrate 2 and the second substrate 3. It is provided with a joining process for joining.
  • the plurality of sealing materials for forming the plurality of sealing layers 4 are subjected to the second substrate by the arrangement pattern including the outer group OG and the inner group IG so as to correspond to the arrangement pattern of the sealing layer 4. It is formed on the first main surface 3a of 3.
  • row numbers M1 to M3 and column numbers N1 to N3 are shown with respect to the arrangement pattern of the nine sealing materials 6a to 6i formed on the second substrate 3.
  • the position of the specific sealing material 6 (6a to 6i) may be described using the row number and the column number.
  • the preparatory step is a fixing step of fixing the sealing materials 6a to 6i to the first main surface 3a of the second substrate 3, and after the fixing step, the first substrate 2 and the second substrate 3 are superposed to form a laminated body. It includes a laminating process.
  • the fixing step includes a step of applying the sealing material to the first main surface 3a of the second substrate 3 (coating step) and a step of heating the sealing material after the coating step (heating step).
  • the paste-like sealing material is applied to the first main surface 3a of the second substrate 3 so as to form a closed curve, for example, by screen printing, a dispenser, or the like.
  • the sealing material is usually formed into a paste by kneading the above-mentioned composite material and a vehicle with a three-roller or the like.
  • Vehicles typically contain organic resins and solvents. The organic resin is added for the purpose of adjusting the viscosity of the paste.
  • the sealing material applied to the second substrate 3 is heated to a temperature higher than the softening temperature by an electric furnace or the like.
  • the organic resin is decomposed and the glass powder contained in the sealing material is softened and flowed, so that the sealing material can be fixed to the first main surface 3a of the second substrate 3.
  • the sealing material may be heated (baked) by a laser beam without using an electric furnace or the like. As a result, as shown in FIG. 3, nine sealing materials 6a to 6i are fixed to the first main surface 3a of the second substrate 3.
  • the support device 8 shown in FIG. 4 is used, and the laminated body LM is formed by superimposing the first substrate 2 and the second substrate 3.
  • the support device 8 includes a frame body 9 for holding the first substrate 2 and the second substrate 3, a first support 10 for supporting the first substrate 2, and a second support 11 for supporting the second substrate 3. It mainly includes a support plate 12 interposed between the first support 10 and the first substrate 2, and an intermediate member 13 interposed between the first support 10 and the second support 11.
  • the frame body 9 is composed of a rectangular plate member having a predetermined thickness, but is not limited to this shape.
  • the frame body 9 has an opening 9a capable of accommodating the first substrate 2 and the second substrate 3.
  • the first support 10 includes a pressing member 14 that presses the first substrate 2 via the support plate 12, a holding plate 15 that holds the pressing member 14, and a support member that supports the holding plate 15 (hereinafter, “first support”). 16) and.
  • the pressing member 14 is composed of, for example, a plurality of plungers, but is not limited to this configuration.
  • the plunger has a spring member, but is not limited to this configuration.
  • the pressing member 14 may be, for example, a pneumatic plunger.
  • the pressing member 14 includes a rod portion 14a urged by the spring member, a rod portion 14a, and a main body portion 14b that supports the spring member.
  • the holding plate 15 has a holding hole 15a for holding the main body portion 14b of the pressing member 14 and a hole 15b for inserting a fixing member 17 such as a screw member.
  • the first support member 16 has an opening 16a, a screw hole 16b for inserting the fixing member 17, and a hole 16c for inserting the fixing member 18 for fixing the intermediate member 13 to the first support member 16. , Equipped with.
  • the holding plate 15 is fixed to the first support member 16 by matching the holes 15b with the screw holes 16b of the first support member 16 and inserting the fixing member 17 into these holes 15b and 16b.
  • the support plate 12 supports the first substrate 2 by interposing between the first substrate 2 and the rod portion 14a of the pressing member 14.
  • the support plate 12 preferably has a larger area than the second main surface 2b so as to be in contact with the second main surface 2b of the first substrate 2.
  • the support plate 12 is made of stainless steel or other metal plate, but the material of the support plate 12 is not limited to this embodiment.
  • the second support 11 includes a support board 19 that supports the second board 3 and the frame body 9, and a support member (hereinafter referred to as “second support member”) 20 that supports the support board 19.
  • the support substrate 19 is composed of, for example, a transparent glass substrate in order to transmit laser light in the joining process.
  • the second support member 20 has a recess 20a for accommodating the support substrate 19, an opening 20b for passing laser light, and a hole 20c for inserting the fixing member 21.
  • the intermediate member 13 is composed of a rectangular plate member having a predetermined thickness, but is not limited to this shape.
  • the intermediate member 13 has an opening 13a capable of accommodating the support substrate 19 and the frame 9 of the second support 11, and a screw hole 13b that engages with the fixing members 18 and 21.
  • the opening 13a penetrates in the thickness direction of the intermediate member 13. Further, the screw hole 13b penetrates in the thickness direction of the intermediate member 13.
  • the first substrate 2 and the second substrate are opposed to each other so that the first main surface 2a of the first substrate 2 and the first main surface 3a of the second substrate 3 face each other.
  • the element 5 is installed in advance on the first main surface 2a of the first substrate 2.
  • the first substrate 2 and the second substrate 3 are inserted into the opening 9a of the frame body 9.
  • the frame body 9 holds the first substrate 2 and the second substrate 3.
  • the intermediate member 13 is fixed to the second support member 20 of the second support 11 by the fixing member 21.
  • the frame body 9 is inserted into the recess 20a of the second support member 20 related to the second support tool 11.
  • the frame body 9 and the second substrate 3 are supported by the support substrate 19.
  • the support plate 12 is inserted into the recess 20a of the second support member 20.
  • the support plate 12 comes into contact with the second main surface 2b of the first substrate 2 held by the frame body 9.
  • the first support 10 is superposed on the second support 11, inserted into the hole 16c of the first support 16 and the screw hole 13b of the intermediate member 13 by the fixing member 18, and the first support 10 and the intermediate member are inserted. 13 is connected.
  • the rod portion 14a of the pressing member 14 comes into contact with the support plate 12.
  • the support plate 12 is pressed by the rod portion 14a.
  • the support plate 12 presses the second main surface 2b of the first substrate 2 by the pressing force of the pressing member 14, and presses the first substrate 2 against the second substrate 3.
  • the laminated body LM formed by laminating the first substrate 2 and the second substrate 3 is sandwiched between the first support 10 and the second support 11 of the support device 8. Moreover, in the support device 8, the sealing materials 6a to 6i interposed between the first substrate 2 and the second substrate 3 are brought into close contact with the first substrate 2 and the second substrate 3 by the pressing force of the pressing member 14. In the state, the laminated body LM will be supported.
  • the sealing materials 6a to 6i are heated by irradiating the sealing materials 6a to 6i of the laminated body LM with the laser beam L from the laser irradiation device 7 (heating step). ..
  • the laser beam L passes through the support substrate 19 and the second substrate 3 of the second support tool 11 and irradiates the sealing materials 6a to 6i.
  • the sealing materials 6a to 6i are heated at a temperature equal to or higher than the softening point of the sealing materials 6a to 6i by irradiation with the laser beam L or at a temperature at which the sealing materials 6a to 6i soften and flow.
  • the wavelength of the laser beam L is preferably 600 to 1600 nm.
  • a semiconductor laser is preferably used, but the laser is not limited to this, and various lasers such as a YAG laser, a green laser, and an ultrashort pulse laser may be used.
  • the joining steps include a first joining step of irradiating the sealing material 6a belonging to the inner group IG with a laser beam L to form a sealing layer 4, and a sealing material 6b to 6i belonging to the outer group OG after the first joining step.
  • the second joining step of irradiating the laser beam L to form a sealing layer is included.
  • the laser beam L is irradiated to the sealing material 6a at the position overlapping with the center O (the position of the second row M2 and the second column N2) in the inner group IG of the arrangement pattern. As shown by the arrow A in FIG. 6, the laser beam L is scanned so as to orbit along the circumferential direction of the closed curve shape of the sealing material 6a. In this case, the number of laps of the laser beam L is preferably 2 to 500.
  • the glass component of the sealing material 6a softens and flows and is fused to the first substrate 2.
  • the sealing material 6a is fixed, so that the first substrate 2 and the second substrate 3 are joined and the element 5 is hermetically sealed in a closed curve shape.
  • the sealing layer 4 of the above is formed.
  • the second joining step is executed in the order indicated by the arrow B in FIG.
  • the position is adjacent (closest) to the sealing material 6a belonging to the inner group IG (the position of the first row M1 and the second column N2).
  • the laser beam L is applied to the sealing material 6b.
  • the laser beam L is then irradiated to the sealing material 6c located adjacent to the sealing material 6b (positions of the first row M1 and the third column N3). ..
  • the remaining sealing materials 6d to 6i are sequentially irradiated with the laser beam L.
  • the second joining step is completed by heating all the sealing materials 6b to 6i belonging to the outer group OG to form the sealing layer 4.
  • the bonded body 1 having the plurality of sealing layers 4 is manufactured.
  • FIG. 6 a laminated body LM in which nine sealing materials 6a to 6i are arranged in three rows and three columns is shown, but the number of sealing materials 6 may be larger than that of this example.
  • FIG. 7 shows an arrangement pattern of a total of 49 sealing materials 6 arranged in seven rows (M1 to M7) and seven columns (N1 to N7).
  • 24 sealing materials 6 belong to the outer group OG
  • 25 sealing materials 6 belong to the inner groups IG1 to IG3.
  • the inner group IG1 to IG3 are set outward so as to surround the first inner group IG1 to which the sealing material 6a arranged so as to overlap the center O of the arrangement pattern belongs and the first inner group IG1. It includes a second inner group IG2 and a third inner group IG3 that is set outward to surround the second inner group IG2.
  • the laser beam L is applied to the landing material 6a.
  • the sealing belongs to the second inner group IG2 and is adjacent to the sealing material 6a of the first inner group IG1 (positions of the third row M3 and the fourth column N4).
  • the landing material 6 is irradiated with the laser beam L.
  • the laser beam L is irradiated to the sealing material 6 at a position adjacent to the sealing material 6 (position of the third row M3 and the fifth column N5).
  • the laser beam L is sequentially irradiated to the remaining sealing material 6 belonging to the second inner group IG2.
  • the sealing material 6 belonging to the third inner group IG3 is heated.
  • the sealing material 6 that is first heated in the third inner group IG3 (the sealing material located in the second row M2, the third column N3) is the last heated sealing in the second inner group IG2. It is located adjacent to the landing material 6 (sealing material located in the third row M3 and the third column N3).
  • the second joining step is executed.
  • the sealing material 6 that is first heated in the second joining step (the sealing material at the positions of the first row M1 and the second column N2) is the last heated sealing in the third inner group IG3. It is located adjacent to the landing material 6 (sealing material located in the second row M2 and the second column N2).
  • the sealing materials 6 belonging to the outer group OG are heated in order, and when the heating of all the sealing materials 6 is completed, the second joining step is completed.
  • one sealing material 6a (sealing belonging to the first inner group IG1) at a position overlapping the center O of the arrangement pattern (fourth row M4, fourth column N4).
  • eight sealing materials 6 (sealing materials belonging to the second inner group IG2) arranged outside so as to surround the sealing material 6a are applied. It is heated in order by the laser beam L.
  • the 16 sealing materials 6 (sealing materials belonging to the third inner group IG3) arranged outside so as to surround the eight sealing materials 6 are sequentially heated by the laser beam L.
  • the sealing material 6x (the sealing material at the position of the sixth row M6, the sixth column N6) heated first in the third inner group IG3 was finally heated in the second inner group IG2. It is not adjacent to the sealing material 6i (the sealing material at the position of the third row M3 and the third column N3), but is located at a distance. As a result, it is possible to alleviate the difference in the distance between the first substrate 2 and the second substrate 3.
  • the sealing material 6y (the sealing material at the position of the fifth row M5 and the sixth column N6) to be heated last in the third inner group IG3 is first heated in the outer group OG when the second joining step is executed. It is not adjacent to the sealing material 6z (sealing material at the position of the first row M1 and the first column N1), but is located at a distance. As a result, it is possible to alleviate the difference in the distance between the first substrate 2 and the second substrate 3.
  • the arrangement pattern shown in FIG. 9 has eight rows (M1 to M8) and eight columns (N1 to N8), and a total of 64 sealing materials 6 are arranged.
  • the arrangement pattern had one sealing material 6a overlapping the center O, but the arrangement pattern according to this example has four sealings at the positions closest to the center O. It has a landing material of 6j to 6m.
  • the arrangement pattern is a second to which the first inner group IG1 to which these four sealing materials 6j to 6m belong and the twelve sealing materials 6 arranged outside so as to surround the first inner group IG1.
  • any one of the sealing materials 6j is first applied to the sealing material 6j in the first joining step.
  • the laser beam L may be irradiated.
  • the inner group is divided into four groups (first inner group to fourth inner group) IG1 to IG4.
  • Each inner group IG1 to IG4 is set to be symmetrical with respect to the center O of the arrangement pattern.
  • Each inner group IG1 to IG4 contains nine sealing materials 6.
  • the laser beam L may be first irradiated to any one sealing material 6 belonging to each inner group IG1 to IG4.
  • the sealing material 6 belonging to each inner group IG1 to IG4 may be irradiated with the laser beam L at the same time.
  • FIG. 11 shows another example of the support device.
  • the configuration of the support plate 12 is different from that illustrated in FIGS. 4 and 5.
  • the support device 8 shown in FIGS. 4 and 5 includes a single support plate 12, but the support device 8 according to the present embodiment includes a plurality of support plates 12a to 12c.
  • the sealing material belonging to the inner group IG (IG1 to IG4) is sealed before the sealing material 6 belonging to the outer group OG.
  • the sealing material 6 belonging to the outer group OG is irradiated with the laser beam L to form the sealing layer 4 in the inner group IG (IG1 to IG4).
  • the sealing material 6 belonging to the outer group OG can be heated without being affected by shrinkage. This makes it possible to reduce the occurrence of bonding defects in both the sealing layer 4 belonging to the inner group IG (IG1 to IG4) and the sealing layer 4 belonging to the outer group OG.
  • the present invention is not limited to the configuration of the above embodiment, and is not limited to the above-mentioned action and effect.
  • the present invention can be modified in various ways without departing from the gist of the present invention.
  • the bonded body 1 including a plurality of sealing layers 4 arranged in three rows or more and three or more columns is exemplified, but the present invention is not limited to this configuration.
  • the present invention can be applied to the case where the sealing layer 4 having two rows and arranged in three or more columns is formed on the bonded body 1.
  • the sealing material 6 located in the outermost row is assigned to the outer group OG
  • the sealing material 6 located inside the outer group OG is assigned to the inner group IG. It is possible to manufacture a non-bonded body 1.
  • the present invention can be applied to the case where the sealing layer 4 having three or more rows and arranged in two columns is formed on the bonded body 1.
  • an airtight package including the element 5 is exemplified as an example of the bonded body 1, but the present invention is not limited to this configuration.
  • the present invention is also applicable to, for example, manufacturing a bonded body having a functional film or the like between the first substrate 2 and the second substrate 3, a micropump in which the second substrate 3 functions as a diaphragm, or the like. ..
  • the high thermal conductive substrate is exemplified as the first substrate 2, but the present invention is not limited to this configuration.
  • the first substrate 2 may be composed of a glass substrate or other substrate.
  • the present inventor conducted a test to confirm the effect of the present invention.
  • a plurality of sealing materials are interposed between the first substrate and the second substrate, a plurality of laminates (Examples and Comparative Examples) are prepared, and each sealing material is heated by a laser beam. Then, the first substrate and the second substrate were joined. It was
  • the first substrate used in the examples and comparative examples is a rectangular silicon substrate.
  • the thickness of this first substrate is 0.4 mm.
  • the second substrate used in Examples and Comparative Examples is a rectangular glass substrate made of borosilicate glass.
  • the thickness of this second substrate is 0.2 mm.
  • the sealing material used in Examples and Comparative Examples is a composite material (glass frit) containing bismuth-based glass powder and refractory filler powder.
  • the sealing materials used in Examples and Comparative Examples are the same. Table 1 shows the composition and characteristics of the sealing material.
  • the sealing material was formed on the second substrate as follows. First, the sealing material and the vehicle (composed of ethyl cellulose as the resin and tarpineol as the solvent) were mixed at a weight ratio of 60% to 40% and kneaded using a three-roller to obtain a paste. Then, by the screen printing method, a second substrate coated with the square closed curve paste according to the examples and the comparative examples was obtained. The shapes (width and thickness) of the paste applied on the second substrate were the same in Examples and Comparative Examples.
  • the second substrate coated with the paste was heated in an electric furnace at 480 ° C. for 20 minutes to form a quadrangular closed curve sealing material on the glass substrate.
  • a total of 81 sealing materials were formed in an arrangement pattern of 9 rows and 9 columns.
  • the second substrate on which the sealing material was formed was put on a predetermined position of the first substrate to form a laminated body, and the laminated body was attached to the above-mentioned support device.
  • the shape (width, thickness) of the sealing material formed on the second substrate was the same in Examples and Comparative Examples.
  • a laser beam from a near-infrared semiconductor laser having a wavelength of 808 nm is circulated (scanned) twice along the circumferential direction of the sealing material with respect to the sealing material of the laminate supported by the support device, and the sealing material is concerned.
  • a sealing layer was formed by heating, and the first substrate and the second substrate were joined.
  • the sealing material according to the comparative example was irradiated with laser light in the order of arrow B shown in FIG. That is, with respect to the sealing material 6 at the outermost position of the nine rows and nine columns of the sealing material 6 arranged in the laminated body LM according to the comparative example, that is, at the positions of the first row M1 and the first column N1.
  • the laser beam was irradiated and heating was performed.
  • the sealing material 6 arranged in the first row M1 was heated in order from the second column N2 to the ninth column N9.
  • the sealing material 6 located in the second row M2 and the first column N1 was irradiated with a laser beam to heat it.
  • the sealing material 6 located in the second row M2 was irradiated with the laser beam in order from the second column N2 to the ninth column N9.
  • the sealing material 6 arranged in the third row M3 to the ninth row M9 was also irradiated with the laser beam in order from the first column N1 to the ninth column N9. All the sealing materials 6 were heated to prepare a bonded body according to a comparative example.
  • the airtightness reliability of the prepared joints of Examples and Comparative Examples was evaluated by an accelerated deterioration test by PCT (Pressure Cooker Test). Specifically, after holding the bonded body produced above for 24 hours in an environment of 121 ° C., 2 atm and 100% relative humidity, the vicinity of the sealing layer of the bonded body is used using an optical microscope (100 times). Was observed. Based on this observation, the presence or absence of bonding defects due to the sealing layer was evaluated.
  • PCT Pressure Cooker Test

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Abstract

接合体の製造方法における接合工程は、内側グループＩＧに属する封着材料６にレーザ光Ｌを照射して封着層４を形成する第一接合工程と、第一接合工程後に外側グループＯＧに属する封着材料６にレーザ光Ｌを照射して封着層４を形成する第二接合工程と、を含む。

Description

接合体の製造方法
　本発明は、基板を接合することによって接合体を製造する方法に関する。
　周知のように、ＬＥＤ素子その他の電子素子は、劣化防止のために気密パーケージ内に収容される。気密パッケージは、例えば第一基板（基材）に第二基板（ガラス基板）を接合することによる接合体として構成される。
　例えば特許文献１には、第一基板としての複数の容器と、第二基板としての複数のガラス蓋とを用意し、容器とガラス蓋との間に封着材料としてのガラスフリットを介在させ、このガラスフリットにレーザ光を照射することで封着層を形成し、容器とガラス蓋とを接合する気密パッケージの製造方法が開示されている。
　この製造方法では、まず、容器とガラス蓋とを重ね合わせ、第一の治具と第二の治具とによってこれらを保持する。第二の治具は、容器をガラス蓋に押し付けるプランジャを備えている。第二の治具のプランジャによって容器をガラス蓋に押し付けた状態で、その間に介在するガラスフリットにレーザ光を照射することで、容器とガラス蓋とを気密に封止する気密パッケージが製造される。
特開２０１８－１９９６００号公報
　上記の製造方法では、複数の容器と複数のガラス蓋とを重ねてなる複数の積層体を第一の治具及び第二の治具により保持し、各積層体を個別に接合しているが、気密パッケージを効率良く量産するには、例えば、多数の容器を切り出すことが可能な第一基板と、多数のガラス蓋を切り出すことが可能な第二基板とを用意し、第一基板と第二基板とを接合した後に、その接合体を気密パッケージごとに切断する方法が考えられる。
　この場合、第一基板と第二基板との間には、多数の封着材料が介在することとなり、各封着材料に対して順番にレーザ光を照射する。図１２は、積層体ＬＭにおいて、所定の配列パターンによって配列された封着材料６を、符号Ｂで示す矢印の順番で加熱する例を示す。
　積層体ＬＭは、九行（Ｍ１～Ｍ９）九列（Ｎ１～Ｎ９）に配列された封着材料６を有する。この例では、複数の封着材料６のうち、最も外側に位置する封着材料６からレーザ光による加熱を開始する。すなわち、図１２において、第一行Ｍ１、第一列Ｎ１に位置する封着材料６を加熱した後、第一行Ｍ１に配列される他の封着材料６を第二列Ｎ２から第九列Ｎ９まで順次加熱する。その後、第二行Ｍ２に配列された封着材料６を、最も外側（第一列Ｎ１）に位置するものから順番に加熱する。第三行Ｍ３から第九行Ｍ９に配列される封着材料６についても同様に加熱する。全ての封着材料６を加熱することで接合体が完成する。
　封着材料は、レーザ光によって加熱されることで収縮する。本発明者は、上記のように接合体を製造する場合において、複数の封着材料を加熱していく間に、この収縮によって、既に接合している部分における第一基板と第二基板との間隔と、まだ接合していない部分における第一基板と第二基板との間隔とに違いが生じ、封着材料と各基板との間に位置ずれが生じることを見出した。この位置ずれが大きくなると、封着材料による接合部分に不良が発生することが判明した。
　本発明は上記の事情に鑑みて為されたものであり、接合体の接合部分における不良の発生を低減することを技術的課題とする。
　本発明は上記の課題を解決するためのものであり、第一基板と、第二基板と、前記第一基板と前記第二基板とを接合する複数の封着層と、を備える接合体を製造する方法であって、前記第一基板と前記第二基板との間に複数の封着材料を介在させるとともに、前記第一基板と前記第二基板とを重ね合わせることにより積層体を形成する積層工程と、前記積層体における前記複数の前記封着材料にレーザ光を照射することにより前記複数の前記封着層を形成する接合工程と、を備え、前記積層体における前記複数の前記封着材料は、所定の配列パターンによって前記第一基板と前記第二基板との間に介在しており、前記配列パターンは、前記複数の前記封着材料のうち、最も外側に位置する前記封着材料が属する外側グループと、前記外側グループに属する前記封着材料よりも内側に位置する前記封着材料が属する内側グループと、を含み、前記接合工程は、前記内側グループに属する前記封着材料に前記レーザ光を照射して前記封着層を形成する第一接合工程と、前記第一接合工程後に、前記外側グループに属する前記封着材料に前記レーザ光を照射して前記封着層を形成する第二接合工程と、を含むことを特徴とする。
　本方法によれば、第一接合工程において、外側グループに属する封着材料よりも先に、内側グループに属する封着材料にレーザ光を照射することで、この第一接合工程の実行中における封着材料の収縮による各基板の位置ずれを低減することができる。さらに、第一接合工程後の第二接合工程において、内側グループにおいて形成された封着層の収縮の影響を受けることなく、外側グループに属する封着材料を加熱することができる。これにより、内側グループに属する封着層及び外側グループに属する封着層のいずれにおいても、接合不良の発生を低減することが可能となる。
　本方法において、前記第一接合工程では、前記内側グループに属する前記封着材料のうち、前記配列パターンの中心に最も近い位置にある前記封着材料に対して最初に前記レーザ光を照射することが好ましい。
　このように、配列パターンの中心に最も近い封着材料から第一接合工程（レーザ光の照射）を開始することで、その後に行われる他の封着材料の加熱時においても、各基板の位置ずれの発生を好適に低減することができる。
　本方法において、前記配列パターンは、前記複数の封着材料を三行以上かつ三列以上で配列するものであってもよい。
　本方法において、前記第二基板は、ガラス基板であってもよい。
　本方法における前記接合工程では、前記積層体は、前記第一基板と前記第二基板とを押圧する支持装置によって支持されてもよい。これにより、封着材料を第一基板と第二基板とに密着させることができ、封着層における接合不良の発生をより効果的に低減することが可能となる。
　更に、前記支持装置は、前記第一基板を前記第二基板に押し付ける押圧部材と、前記第一基板と前記押圧部材との間に配置される支持プレートと、を備えてもよい。
　かかる構成によれば、支持装置は、押圧部材及び支持プレートによって第一基板を均等な力で押圧することができる。これにより第一基板及び第二基板の位置ずれによる封着層の接合不良の発生をより効果的に低減することが可能となる。
　本発明によれば、接合体の接合部分における不良の発生を低減することができる。
接合体の平面図である。 図１のＩＩ－ＩＩ矢視線に係る断面図である。 第二基板の底面図である。 接合体の製造方法の一工程を示す断面図である。 接合体の製造方法の一工程を示す断面図である。 接合体の製造方法の一工程を示す平面図である。 接合体の製造方法の他の例を示す平面図である。 接合体の製造方法の他の例を示す平面図である。 接合体の製造方法の他の例を示す平面図である。 接合体の製造方法の他の例を示す平面図である。 接合体の製造方法に使用される支持装置の他の例を示す断面図である。 比較例に係る接合体の製造方法を示す平面図である。
　以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。図１乃至図１１は、本発明に係る接合体の製造方法の一実施形態を示す。
　図１及び図２は、本発明によって製造される接合体として、気密パッケージを例示する。接合体１は、基材となる第一基板２と、第一基板２に重ねられる第二基板３と、第一基板２と第二基板３とを接合する複数の封着層４と、第一基板２と第二基板３との間に収容される素子５と、を備える。
　第一基板２は、矩形状に構成されるが、この形状に限定されるものではない。第一基板２の他の形状としては、例えば多角形、円状などがあり得る。第一基板２は、素子５が設置される第一主面２ａと、第一主面２ａの反対側に位置する第二主面２ｂとを有する。第一主面２ａは、素子５を収容可能な凹部を有していてもよい。
　第一基板２は、高熱伝導性基板、例えばシリコン基板により構成されるが、これらに限定されず、他の金属基板、セラミックス基板、半導体基板その他の各種基板により構成されてもよい。なお、第一基板２の厚みは、０．１～５．０ｍｍの範囲内であるが、この範囲に限定されない。
　第一基板２の熱伝導率は、第二基板３の熱伝導率よりも高くてもよい。第一基板２の２０℃における熱伝導率は、好ましくは１０～５００Ｗ／ｍ・Ｋ、より好ましくは３０～３００Ｗ／ｍ・Ｋ、更に好ましくは７０～２５０Ｗ／ｍ・Ｋ、特に好ましくは１００～２００Ｗ／ｍ・Ｋであるが、この範囲に限定されるものではない。
　第二基板３は、例えば矩形状の透明なガラス基板により構成されるが、この形状に限定されるものではない。第二基板３の他の形状としては、例えば、多角形、円状などがあり得る。第二基板３は、第一主面３ａと、第一主面３ａの反対側に位置する第二主面３ｂとを有する。
　第二基板３を構成するガラスとしては、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、石英ガラス、低熱膨張係数を有する結晶化ガラスなどを用いることができる。第二基板３の厚みは、特に限定されるものではないが、例えば０．０１～２．０ｍｍの範囲内のものが用いられる。第二基板３の２０℃における熱伝導率は、好ましくは０．５～５Ｗ／ｍ・Ｋであるが、この範囲に限定されない。
　複数の封着層４は、所定の配列パターンによって接合体１に形成されている。本実施形態では、三行三列の配列パターンにより、合計九個の封着層４が形成された接合体１を例示するが、封着層４の数及び配列パターンは、本実施形態に限定されない。図１において、封着層４の配列パターン（行列配置）に関し、行番号Ｍ１～Ｍ３及び列番号Ｎ１～Ｎ３を記している。
　図１に示すように、封着層４の配列パターンは、複数の封着層４のうち、最も外側に位置する封着層４が属する外側グループＯＧと、この外側グループＯＧに属する封着層４よりも内側に位置する封着層４が属する内側グループＩＧとに分けられる。
　封着層４は、複数の封着材料を第一基板２と第二基板３との間に介在させ、当該封着材料にレーザ光を照射し、加熱により軟化流動させることによって形成される。
　封着材料として、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材料（ガラスフリット）を用いることが好ましい。一般的に、ビスマス系ガラスの熱膨張係数は大きいため、耐火性フィラー粉末と混合すれば、封着層４の熱膨張係数が、第一基板２と第二基板３との熱膨張係数に整合し易くなる。その結果、第一基板２と第二基板３とを接合した後に、封着層４の領域に不当な応力が残留する事態が発生し難くなる。
　複合材料に占める耐火性フィラー粉末の含有割合が少なすぎると、前述の通り、封着層４の熱膨張係数が、第一基板２と第二基板３との熱膨張係数に整合し難くなることに加え、接合の際にガラスフリットの粘度が顕著に低くなり、既に接合している第一基板と第二基板との間隔と、まだ接合していない第一基板と第二基板との間隔に違いを生じさせ、封着材料と各基板との間に位置ずれが生じ得る原因となる。一方、複合材料に占める耐火性フィラー粉末の含有割合が多過ぎると、ビスマス系ガラス粉末の含有量が相対的に少なくなるため、レーザ封着前の封着材料の表面平滑性が低下して、接合精度が低下し易くなる。従って、複合材料として、５５～１００体積％のビスマス系ガラス粉末と０～４５体積％の耐火性フィラー粉末を含有する複合材料を用いることが好ましく、６０～９９体積％のビスマス系ガラス粉末と１～４０体積％の耐火性フィラー粉末を含有する複合材料を用いることがより好ましく、６０～９５体積％のビスマス系ガラス粉末と５～４０体積％の耐火性フィラー粉末を含有する複合材料を用いることが更に好ましく、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材料を用いることが特に好ましい。
　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　０～３０％、ＣｕＯ＋ＭｎＯ（ＣｕＯとＭｎＯの合量）　１～４０％を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、ガラスの軟化点を低下させるための主要成分であり、レーザ光を複合材料に照射することで、ガラスが軟化流動する際の粘度を調整する成分でもある。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、ガラスの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、接合の際のガラスの粘度が顕著に低くなり、既に接合している第一基板と第二基板との間隔と、まだ接合していない第一基板と第二基板との間隔に違いを生じさせ、封着材料と各基板との間に位置ずれが生じ得る原因となる。また、接合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、ガラスが失透し易くなる。また、接合の際のガラスの粘度が低くなり、既に接合している第一基板と第二基板との間隔と、まだ接合していない第一基板と第二基板との間隔に違いを生じさせ、封着材料と各基板との間に位置ずれが生じ得る原因となる。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、ガラスの耐失透性を高める成分である。ＺｎＯの含有量は、好ましくは０～３０％、３～２５％、５～２２％、特に５～２０％である。ＺｎＯ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。
　ＣｕＯとＭｎＯは、ガラスのレーザ吸収能を大幅に高める成分である。ＣｕＯとＭｎＯの合量は、好ましくは１～４０％、３～３５％、１０～３０％、特に１５～３０％である。ＣｕＯとＭｎＯの合量が少な過ぎると、レーザ吸収能が低下し易くなる。一方、ＣｕＯとＭｎＯの合量が多過ぎると、軟化点が高くなり過ぎて、レーザ光を照射しても、ガラスが軟化流動し難くなる。またガラスが熱的に不安定になり、ガラスが失透し易くなる。なお、ＣｕＯの含有量は、好ましくは１～３０％、特に１０～２５％である。ＭｎＯの含有量は、好ましくは０～２５％、１～２５％、特に３～１５％である。
　また、ビスマス系ガラスだけでなく、銀リン酸系ガラス、テルル系ガラス等のガラス粉末を封着材料として使用することもできる。銀リン酸系ガラスとテルル系ガラスは、ビスマス系ガラスと比較して、低温で軟化流動し易く、レーザ光による加熱後に生じる熱歪みを低減することができる。更に、銀リン酸系ガラスとテルル系ガラスは、ビスマス系ガラスと同様に、耐火性フィラー粉末と混合すると、封着層４の機械的強度を高めることができ、且つ封着層４の熱膨張係数を低下させることができる。
　銀リン酸系ガラスは、ガラス組成として、モル％で、Ａｇ2Ｏ　１０～５０％、Ｐ2Ｏ5　１０～３５％、ＺｎＯ　３～２５％、遷移金属酸化物　０～３０％を含有することが好ましい。
　テルル系ガラスは、ガラス組成として、モル％で、ＴｅＯ2　３０～８０％、ＭｏＯ3　５～５０％、Ｐ2Ｏ5　０～１５％、遷移金属酸化物（但し、ＭｏＯ3を除く）　０～４０％を含有することが好ましい。
　耐火性フィラー粉末としては、種々の材料が使用可能であるが、その中でも、コーディライト、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の材料により構成されることが好ましい。
　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、封着層４の表面平滑性が低下し易くなると共に、封着層４の平均厚みが大きくなり易く、結果として、接合の精度が低下し易くなる。ここで、平均粒径Ｄ50は、レーザ回折法で測定した値であって、レーザ回折法により測定した際の体積基準の累積粒度分布曲線において、その積算量が粒子の小さい方から累積して５０％である粒径を意味する。
　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、封着層４の表面平滑性が低下し易くなると共に、封着層４の平均厚みが大きくなり易く、結果として、レーザ接合精度が低下し易くなる。ここで、９９％粒径Ｄ99は、レーザ回折法で測定した値であって、レーザ回折法により測定した際の体積基準の累積粒度分布曲線において、その積算量が粒子の小さい方から累積して９９％である粒径を意味する。
　封着材料の軟化点は、３００℃以上５５０℃以下であることが好ましい。封着材料の軟化点は、マクロ型ＤＴＡ装置で測定した際の第四変曲点に相当する。
　図１に示すように、封着層４は、素子５を収容する空間を接合するように、閉曲線状に構成されている。本発明において、「閉曲線」の用語は、曲線のみによって構成される形状のみならず、曲線と直線との組み合わせにより構成される形状、直線のみによって構成される形状（例えば四角形状その他の多角形状）を含む。
　封着層４の厚さは、１μｍ～２０μｍであることが好ましく、より好ましくは、３～８μｍである。封着層４の幅寸法Ｗ１は、５０～２０００μｍであることが好ましく、より好ましく１００～１０００μｍである。
　素子５は、第一基板２の第一主面２ａに搭載される。また、素子５は、第一基板２の第一主面２ａ、第二基板３の第一主面３ａ及び封着層４によって区画される空間（キャビティ）に配置される。素子５としては、深紫外ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ）等の発光素子、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ　Ｅｌｅｃｔｒｏ　Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　Ｓｙｓｔｅｍｓ）素子、ＣＣＤ(Ｃｈａｒｇｅ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅ)素子などの各種素子が使用され得る。
　以下、上記構成の接合体１を製造する方法について、図３乃至図６を参照しながら説明する。本方法は、第一基板２と第二基板３とを重ね合わせて積層体を形成する準備工程と、準備工程後に積層体における封着材料を加熱して第一基板２と第二基板３とを接合する接合工程と、を備える。
　準備工程において、複数の封着層４を形成するための複数の封着材料は、封着層４の配列パターンに対応するように、外側グループＯＧ及び内側グループＩＧを含む配列パターンによって第二基板３の第一主面３ａに形成される。
　図３において、第二基板３に形成される九個の封着材料６ａ～６ｉの配列パターンに関し、行番号Ｍ１～Ｍ３、列番号Ｎ１～Ｎ３を記している。以下の説明では、特定の封着材料６（６ａ～６ｉ）の位置を、この行番号及び列番号を用いて説明する場合がある。
　準備工程は、第二基板３の第一主面３ａに封着材料６ａ～６ｉを固定する固定工程と、固定工程後に第一基板２と第二基板３とを重ね合わせて積層体を形成する積層工程と、を備える。
　固定工程は、封着材料を第二基板３の第一主面３ａに塗布する工程（塗布工程）と、塗布工程後に、封着材料を加熱する工程（加熱工程）とを備える。
　塗布工程では、例えばスクリーン印刷、ディスペンサ等により、ペースト状の封着材料を例えば四角形状の閉曲線を構成するように、第二基板３の第一主面３ａに塗布する。封着材料は、通常、三本ローラー等により、上記の複合材料とビークルを混練することによりペースト状に構成される。ビークルは、通常、有機樹脂と溶剤を含む。有機樹脂は、ペーストの粘性を調整する目的で添加される。
　加熱工程では、電気炉等によって、第二基板３に塗布された封着材料を軟化温度以上に加熱する。この加熱工程により、有機樹脂を分解し、かつ封着材料に含まれるガラス粉末を軟化流動させることで、封着材料を第二基板３の第一主面３ａに固着させることができる。この加熱工程では、電気炉等を使用することなく、レーザ光によって封着材料を加熱（焼成）してもよい。これにより、図３に示すように、九個の封着材料６ａ～６ｉが第二基板３の第一主面３ａに固定される。
　積層工程では、図４に示す支持装置８を使用し、第一基板２と第二基板３とを重ね合わせることで積層体ＬＭを構成する。
　支持装置８は、第一基板２及び第二基板３を保持する枠体９と、第一基板２を支持する第一支持具１０と、第二基板３を支持する第二支持具１１と、第一支持具１０と第一基板２との間に介在する支持プレート１２と、第一支持具１０と第二支持具１１との間に介在する中間部材１３と、を主に備える。
　枠体９は、所定の厚さを有する矩形状の板部材により構成されるが、この形状に限定されるものではない。枠体９は、第一基板２及び第二基板３を収容することが可能な開口部９ａを有する。
　第一支持具１０は、支持プレート１２を介して第一基板２を押圧する押圧部材１４と、押圧部材１４を保持する保持プレート１５と、保持プレート１５を支持する支持部材（以下「第一支持部材」という）１６と、を備える。
　押圧部材１４は、例えば複数のプランジャにより構成されるが、この構成に限定されるものではない。プランジャは、ばね部材を有するが、この構成に限定されない。押圧部材１４は、例えば、空圧式のプランジャであってもよい。押圧部材１４は、ばね部材により付勢されるロッド部１４ａと、ロッド部１４ａ及びばね部材を支持する本体部１４ｂと、を備える。
　保持プレート１５は、押圧部材１４の本体部１４ｂを保持する保持孔１５ａと、ねじ部材等の固定部材１７を挿通する孔１５ｂとを有する。第一支持部材１６は、開口部１６ａと、固定部材１７を挿入するためのねじ孔１６ｂと、第一支持部材１６に中間部材１３を固定するための固定部材１８を挿通するための孔１６ｃと、を備える。保持プレート１５は、孔１５ｂと、第一支持部材１６のねじ孔１６ｂとを一致させ、これらの孔１５ｂ，１６ｂに固定部材１７を挿入することにより、第一支持部材１６に固定されている。
　支持プレート１２は、第一基板２と押圧部材１４のロッド部１４ａとの間に介在することで、第一基板２を支持する。支持プレート１２は、第一基板２の第二主面２ｂに接触するように、この第二主面２ｂよりも大きな面積を有することが好ましい。支持プレート１２は、ステンレス鋼その他の金属プレートにより構成されるが、支持プレート１２の材質は、本実施形態に限定されない。
　第二支持具１１は、第二基板３及び枠体９を支持する支持基板１９と、支持基板１９を支持する支持部材（以下「第二支持部材」という）２０と、を備える。
　支持基板１９は、接合工程においてレーザ光を透過させるために、例えば透明なガラス基板により構成される。第二支持部材２０は、支持基板１９を収容する凹部２０ａと、レーザ光を通過させるための開口部２０ｂと、固定部材２１を挿通するための孔２０ｃと、を有する。
　中間部材１３は、所定の厚さを有する矩形状の板部材により構成されるが、この形状に限定されない。中間部材１３は、第二支持具１１の支持基板１９及び枠体９を収容可能な開口部１３ａと、固定部材１８，２１と係合するねじ孔１３ｂと、を有する。開口部１３ａは、中間部材１３の厚さ方向に貫通している。また、ねじ孔１３ｂは、中間部材１３の厚さ方向に貫通している。
　図４に示すように、積層工程では、まず、第一基板２の第一主面２ａと、第二基板３の第一主面３ａとが対向するように、第一基板２と第二基板３とを重ね合わせる。なお、第一基板２の第一主面２ａには、予め素子５が設置されている。
　その後、第一基板２及び第二基板３を枠体９の開口部９ａに挿入する。これにより、枠体９は、第一基板２及び第二基板３を保持する。なお、中間部材１３は、固定部材２１によって第二支持具１１の第二支持部材２０に固定されている。
　次に、第二支持具１１に係る第二支持部材２０の凹部２０ａに枠体９を挿入する。これにより、枠体９及び第二基板３は、支持基板１９によって支持される。その後、支持プレート１２を第二支持部材２０の凹部２０ａに挿入する。これにより、支持プレート１２は、枠体９に保持されている第一基板２の第二主面２ｂに接触する。
　その後、第一支持具１０を第二支持具１１に重ね合わせ、固定部材１８によって第一支持部材１６の孔１６ｃと中間部材１３のねじ孔１３ｂとに挿入し、第一支持具１０と中間部材１３とを連結する。
　この場合において、押圧部材１４のロッド部１４ａが支持プレート１２に接触する。これにより、支持プレート１２はロッド部１４ａによって押圧される。支持プレート１２は、押圧部材１４の押圧力によって第一基板２の第二主面２ｂを押圧し、第一基板２を第二基板３に押し付ける。
　このように、積層工程では、支持装置８の第一支持具１０及び第二支持具１１によって、第一基板２及び第二基板３を重ねてなる積層体ＬＭを挟んだ状態となる。しかも、支持装置８は、押圧部材１４の押圧力によって、第一基板２と第二基板３との間に介在する封着材料６ａ～６ｉを第一基板２及び第二基板３に密着させた状態で、積層体ＬＭを支持することとなる。
　図５に示すように、接合工程では、レーザ照射装置７からレーザ光Ｌを積層体ＬＭの封着材料６ａ～６ｉに照射することにより、この封着材料６ａ～６ｉを加熱する（加熱工程）。レーザ光Ｌは、第二支持具１１の支持基板１９及び第二基板３を透過して封着材料６ａ～６ｉに照射される。接合工程では、レーザ光Ｌの照射により封着材料６ａ～６ｉの軟化点以上の温度又は封着材料６ａ～６ｉが軟化流動する温度で封着材料６ａ～６ｉを加熱する。
　レーザ光Ｌの波長は、６００～１６００ｎｍであることが好ましい。使用されるレーザとしては、半導体レーザが好適に使用されるが、これに限らず、ＹＡＧレーザ、グリーンレーザ、超短パルスレーザ等の各種レーザを使用してもよい。
　接合工程は、内側グループＩＧに属する封着材料６ａにレーザ光Ｌを照射して封着層４を形成する第一接合工程と、第一接合工程後に外側グループＯＧに属する封着材料６ｂ～６ｉにレーザ光Ｌを照射して封着層を形成する第二接合工程と、を含む。
　第一接合工程では、配列パターンの内側グループＩＧにおいて、中心Ｏと重なる位置（第二行Ｍ２、第二列Ｎ２の位置）にある封着材料６ａに対してレーザ光Ｌを照射する。図６において矢印Ａで示すように、レーザ光Ｌは、封着材料６ａの閉曲線形状の周方向に沿って周回するように走査される。この場合におけるレーザ光Ｌの周回数は、２～５００であることが好ましい。
　第一接合工程においてレーザ光Ｌによって加熱されることで、封着材料６ａは、そのガラス成分が軟化流動し、第一基板２に融着する。レーザ光Ｌの照射が終了し、冷却される過程で、封着材料６ａが固着することで、第一基板２と第二基板３とを接合するとともに、素子５を気密に封着する閉曲線状の封着層４が形成される。
　封着材料６ａに係る封着層４が形成されると、図６において矢印Ｂによって示す順番で、第二接合工程が実行される。
　すなわち、第二接合工程では、配列パターンの外側グループＯＧにおいて、内側グループＩＧに属していた封着材料６ａと隣り合う（直近の）位置（第一行Ｍ１、第二列Ｎ２の位置）にある封着材料６ｂに対してレーザ光Ｌが照射される。この封着材料６ｂの加熱が終了すると、次に、この封着材料６ｂと隣り合う位置（第一行Ｍ１、第三列Ｎ３の位置）にある封着材料６ｃにレーザ光Ｌが照射される。その後、残りの封着材料６ｄ～６ｉに対して順番に、レーザ光Ｌが照射される。外側グループＯＧに属する全ての封着材料６ｂ～６ｉを加熱し、封着層４を形成することで、第二接合工程が終了する。以上により、複数の封着層４を有する接合体１が製造される。
　図７乃至図１０は、接合工程の他の例を示す。図６に示した例では、九個の封着材料６ａ～６ｉを三行三列で配列した積層体ＬＭを示したが、封着材料６の数は、この例より多くてもよい。
　図７では、七行（Ｍ１～Ｍ７）七列（Ｎ１～Ｎ７）に配列された合計四十九個の封着材料６の配列パターンを示している。この場合において、外側グループＯＧには二十四個の封着材料６が属し、内側グループＩＧ１～ＩＧ３には二十五個の封着材料６が属している。本例において、内側グループＩＧ１～ＩＧ３は、配列パターンの中心Ｏに重なるように配置される封着材料６ａが属する第一内側グループＩＧ１と、第一内側グループＩＧ１を囲むように外側に設定される第二内側グループＩＧ２と、第二内側グループＩＧ２を囲むように外側に設定される第三内側グループＩＧ３と、を含む。
　この例において接合体１を製造する場合、第一接合工程では、第一内側グループＩＧ１において、配列パターンの中心Ｏに重なる位置（第四行Ｍ４、第四列Ｎ４の位置）にある一個の封着材料６ａに対して最初にレーザ光Ｌを照射する。この封着材料６ａの加熱が終了すると、第二内側グループＩＧ２に属し、かつ第一内側グループＩＧ１の封着材料６ａと隣り合う位置（第三行Ｍ３、第四列Ｎ４の位置）にある封着材料６にレーザ光Ｌが照射される。その後、この封着材料６と隣り合う位置（第三行Ｍ３、第五列Ｎ５の位置）にある封着材料６にレーザ光Ｌが照射される。その後、第二内側グループＩＧ２に属する残りの封着材料６に対して順番にレーザ光Ｌが照射される。
　第二内側グループＩＧ２に属する封着材料６の加熱が終了すると、第三内側グループＩＧ３に属する封着材料６が加熱される。この場合において、第三内側グループＩＧ３において最初に加熱される封着材料６（第二行Ｍ２、第三列Ｎ３に位置する封着材料）は、第二内側グループＩＧ２において最後に加熱された封着材料６（第三行Ｍ３、第三列Ｎ３に位置する封着材料）と隣り合う位置にある。
　第三内側グループＩＧ３に属する封着材料６の加熱が終了すると、第二接合工程が実行される。この場合において、第二接合工程で最初に加熱される封着材料６（第一行Ｍ１、第二列Ｎ２の位置にある封着材料）は、第三内側グループＩＧ３において最後に加熱された封着材料６（第二行Ｍ２、第二列Ｎ２に位置する封着材料）と隣り合う位置にある。外側グループＯＧに属する封着材料６を順番に加熱し、全ての封着材料６の加熱が終了すると、第二接合工程が終了する。
　図８に示す例では、第一接合工程において、配列パターンの中心Ｏに重なる位置(第四行Ｍ４、第四列Ｎ４)にある一個の封着材料６ａ（第一内側グループＩＧ１に属する封着材料）に対して最初にレーザ光Ｌを照射した後、この封着材料６ａを囲むように外側に配置されている八個の封着材料６（第二内側グループＩＧ２に属する封着材料）をレーザ光Ｌによって順番に加熱する。
　その後、この八個の封着材料６の囲むように外側に配置されている十六個の封着材料６（第三内側グループＩＧ３に属する封着材料）をレーザ光Ｌによって順番に加熱する。
　この場合において、第三内側グループＩＧ３において最初に加熱される封着材料６ｘ（第六行Ｍ６、第六列Ｎ６の位置にある封着材料）は、第二内側グループＩＧ２において最後に加熱された封着材料６ｉ（第三行Ｍ３、第三列Ｎ３の位置にある封着材料）と隣り合っておらず、離れた位置にある。このことにより、第一基板２と第二基板３の間隔の違いが発生することを緩和することができる。
　また、第三内側グループＩＧ３において最後に加熱される封着材料６ｙ（第五行Ｍ５、第六列Ｎ６の位置にある封着材料）は、第二接合工程の実行時に外側グループＯＧにおいて最初に加熱される封着材料６ｚ（第一行Ｍ１、第一列Ｎ１の位置にある封着材料）と隣り合っておらず、離れた位置にある。このことにより、第一基板２と第二基板３の間隔の違いが発生することを緩和することができる。
　図９に示す配列パターンは、八行（Ｍ１～Ｍ８）八列（Ｎ１～Ｎ８）で、合計六十四個の封着材料６が配列されたものである。上記の図７の例では、配列パターンは、その中心Ｏに重なる一個の封着材料６ａを有していたが、本例に係る配列パターンは、その中心Ｏに最も近い位置に四個の封着材料６ｊ～６ｍを有する。
　配列パターンは、これら四個の封着材料６ｊ～６ｍが属する第一内側グループＩＧ１と、この第一内側グループＩＧ１を囲むように外側に配置される十二個の封着材料６が属する第二内側グループＩＧ２と、第二内側グループＩＧ２を囲むように外側に配置される二十個の封着材料６が属する第三内側グループＩＧ３と、二十八個の封着材料６が属する外側グループＯＧと、を含む。
　本例のように、配列パターンの中心Ｏに最も近い位置にある封着材料６ｊ～６ｍが複数存在する場合には、そのうちの任意の一個の封着材料６ｊに、第一接合工程において最初にレーザ光Ｌを照射すればよい。
　図１０に示す配列パターンの例（八行八列の行列配置）では、内側グループを、四つのグループ（第一内側グループ乃至第四内側グループ）ＩＧ１～ＩＧ４に区分けしている。各内側グループＩＧ１～ＩＧ４は、配列パターンの中心Ｏに対して対称となるように設定されている。各内側グループＩＧ１～ＩＧ４は、それぞれ九個の封着材料６を含む。
　この場合において、第一接合工程では、各内側グループＩＧ１～ＩＧ４に属する任意の一個の封着材料６に対して最初にレーザ光Ｌを照射すればよい。あるいは、複数のレーザ照射装置７を使用することにより、各内側グループＩＧ１～ＩＧ４に属する封着材料６に対して同時にレーザ光Ｌを照射してもよい。
　図１１は、支持装置の他の例を示す。この例における支持装置８は、支持プレート１２の構成が図４及び図５に例示したものと異なる。図４及び図５に示した支持装置８は、一枚の支持プレート１２を備えていたが、本実施形態に係る支持装置８は、複数の支持プレート１２ａ～１２ｃを備えている。
　このように複数の支持プレート１２ａ～１２ｃによって第一基板２を押圧することにより、各封着材料６の加熱時の収縮による基板２，３の位置ずれを効果的に低減することができる。
　以上説明した本実施形態に係る接合体１の製造方法によれば、第一接合工程において、外側グループＯＧに属する封着材料６よりも先に、内側グループＩＧ（ＩＧ１～ＩＧ４）に属する封着材料６にレーザ光Ｌを照射することで、この第一接合工程中における封着材料６の収縮による各基板２，３の位置ずれを低減することができる。
　さらに、第一接合工程後の第二接合工程において、外側グループＯＧに属する封着材料６にレーザ光Ｌを照射することで、内側グループＩＧ（ＩＧ１～ＩＧ４）において形成された封着層４の収縮の影響を受けることなく、外側グループＯＧに属する封着材料６を加熱することができる。これにより、内側グループＩＧ（ＩＧ１～ＩＧ４）に属する封着層４及び外側グループＯＧに属する封着層４のいずれにおいても接合不良の発生を低減することが可能となる。
　なお、本発明は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、上記した作用効果に限定されるものでもない。本発明は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
　上記の実施形態において、三行以上、三列以上で配列された複数の封着層４を含む接合体１を例示したが、本発明はこの構成に限定されるものではない。例えば二行であり、かつ三列以上に配列された封着層４を接合体１に形成する場合にも本発明を適用できる。
　この場合において、最も外側の列に位置する封着材料６を外側グループＯＧに配属し、この外側グループＯＧよりも内側に位置する封着材料６を内側グループＩＧに配属することで、接合不良のない接合体１を製造することが可能である。同様に、三行以上であり、かつ二列に配列された封着層４を接合体１に形成する場合にも、本発明を適用することができる。
　上記の実施形態では、接合体１の一例として素子５を含む気密パッケージを例示したが、本発明はこの構成に限定されるものではない。本発明は、例えば第一基板２と第二基板３との間に機能性膜等を有する接合体や、第二基板３がダイヤフラムとして機能するマイクロポンプ等を製造する場合にも適用可能である。
　上記の実施形態では、第一基板２として高熱伝導性基板を例示したが、本発明はこの構成に限定されない。第一基板２は、ガラス基板その他の基板により構成されてもよい。
　以下、本発明に係る実施例について説明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。
　本発明者は、本発明の効果を確認するための試験を行った。この試験では、第一基板と第二基板との間に複数の封着材料を介在させ、複数の積層体（実施例及び比較例）を用意し、各封着材料をレーザ光によって加熱することで、第一基板と第二基板とを接合した。　
　実施例及び比較例に使用された第一基板は、矩形状のシリコン基板である。この第一基板の厚さは、０．４ｍｍである。実施例及び比較例に使用された第二基板は、ホウケイ酸ガラスにより構成される矩形状のガラス基板である。この第二基板の厚さは、０．２ｍｍである。
　実施例及び比較例に使用された封着材料は、ビスマス系ガラス粉末と耐火性フィラー粉末とを含む複合材料（ガラスフリット）である。なお、実施例及び比較例に使用した封着材料は同一である。封着材料の構成と特性を表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　封着材料は、以下のようにして第二基板に形成した。まず、封着材料とビークル（樹脂はエチルセルロース、溶剤はターピネオール、により構成されたもの）を、重量比６０％対４０％で混合し、三本ローラーを用いて混錬し、ペーストを得た。その後、スクリーン印刷法により、実施例及び比較例に係る四角形の閉曲線状のペーストを塗布した第二基板を得た。なお、実施例及び比較例で第二基板上に塗布したペーストの形状（幅、厚み）は同一であった。
　その後、ペーストを塗布した第二基板を、電気炉で４８０℃、２０分間加熱して、ガラス基板上に四角形の閉曲線状の封着材料を形成した。実施例及び比較例に係る第二基板には、九行九列の配列パターンで、合計八十一個の封着材料を形成した。その後、封着材料が形成された第二基板を第一基板の所定の位置に被せて積層体を構成し、この積層体を上記の支持装置に取り付けた。なお、実施例及び比較例で第二基板上に形成した封着材料の形状（幅、厚み）は同一であった。
　その後、支持装置に支持されている積層体の封着材料に対し、波長８０８ｎｍの近赤外線半導体レーザによるレーザ光を封着材料の周方向に沿って２回周回（走査）させて当該封着材料を加熱することで封着層を形成し、第一基板と第二基板とを接合した。
　実施例に係る封着材料へのレーザ光の照射の順番は、図７の例と同じ態様とした。
　比較例に係る封着材料については、図１２に示す矢印Ｂの順番でレーザ光を照射した。すなわち、比較例に係る積層体ＬＭに配列される九行九列の封着材料６のうち、最も外側の位置、すなわち第一行Ｍ１、第一列Ｎ１の位置にある封着材料６に対して最初にレーザ光を照射し、加熱を行った。その後、第一行Ｍ１に配列されている封着材料６を第二列Ｎ２から第九列Ｎ９まで順番に加熱した。第一行Ｍ１に位置する封着材料６の加熱が終了すると、第二行Ｍ２、第一列Ｎ１の位置にある封着材料６にレーザ光を照射して加熱した。その後、第二行Ｍ２に位置する封着材料６に対して、第二列Ｎ２から第九列Ｎ９まで順番にレーザ光を照射した。同様に、第三行Ｍ３から第九行Ｍ９に配列される封着材料６についても、第一列Ｎ１から第九列Ｎ９に向かって順番にレーザ光を照射した。全ての封着材料６を加熱し、比較例に係る接合体を作製した。
　作製した実施例及び比較例の接合体の気密信頼性を、ＰＣＴ（Ｐｒｅｓｓｕｒｅ　Ｃｏｏｋｅｒ　Ｔｅｓｔ）による加速劣化試験で評価した。具体的には、上記で製造した接合体を、１２１℃、２気圧、相対湿度１００％の環境下で２４時間保持した後、光学顕微鏡（１００倍）を用いて接合体の封着層の近傍を観察した。この観察により、封着層による接合不良の有無についての評価を行った。
　試験の結果、実施例に係る接合体では、全ての封着層について、接合不良は発生していなかった。一方、比較例に係る接合体については、約３０％の封着層に接合不良が発生した。
　１　　　　　　接合体
　２　　　　　　第一基板
　３　　　　　　第二基板
　４　　　　　　封着層
　６　　　　　　封着材料
　６ａ　　　　　配列パターン中心に最も近い位置にある封着材料
　６ｊ　　　　　配列パターン中心に最も近い位置にある封着材料
　６ｋ　　　　　配列パターン中心に最も近い位置にある封着材料
　６ｌ　　　　　配列パターン中心に最も近い位置にある封着材料
　６ｍ　　　　　配列パターン中心に最も近い位置にある封着材料
　８　　　　　　支持装置
１１　　　　　　支持プレート
　ＩＧ　　　　　内側グループ
　ＩＧ１　　　　第一内側グループ
　ＩＧ２　　　　第二内側グループ
　ＩＧ３　　　　第三内側グループ
　ＩＧ４　　　　第四内側グループ
　Ｌ　　　　　　レーザ光
　ＬＭ　　　　　積層体
　Ｏ　　　　　　配列パターンの中心
　ＯＧ　　　　　外側グループ

Claims (6)

  1. 　第一基板と、第二基板と、前記第一基板と前記第二基板とを接合する複数の封着層と、を備える接合体を製造する方法であって、
    　前記第一基板と前記第二基板との間に複数の封着材料を介在させるとともに、前記第一基板と前記第二基板とを重ね合わせることにより積層体を形成する積層工程と、前記積層体における前記複数の前記封着材料にレーザ光を照射することにより前記複数の前記封着層を形成する接合工程と、を備え、
    　前記積層体における前記複数の前記封着材料は、所定の配列パターンによって前記第一基板と前記第二基板との間に介在しており、
    　前記配列パターンは、前記複数の前記封着材料のうち、最も外側に位置する前記封着材料が属する外側グループと、前記外側グループに属する前記封着材料よりも内側に位置する前記封着材料が属する内側グループと、を含み、
    　前記接合工程は、前記内側グループに属する前記封着材料に前記レーザ光を照射して前記封着層を形成する第一接合工程と、前記第一接合工程後に、前記外側グループに属する前記封着材料に前記レーザ光を照射して前記封着層を形成する第二接合工程と、を含むことを特徴とする接合体の製造方法。
  2. 　前記第一接合工程では、前記内側グループに属する前記封着材料のうち、前記配列パターンの中心に最も近い位置にある前記封着材料に対して最初に前記レーザ光を照射する請求項１に記載の接合体の製造方法。
  3. 　前記配列パターンは、前記複数の封着材料を三行以上かつ三列以上で配列する請求項１又は２に記載の接合体の製造方法。
  4. 　前記第二基板は、ガラス基板である請求項１から３のいずれか一項に記載の接合体の製造方法。
  5. 　前記接合工程では、前記積層体は、前記第一基板と前記第二基板とを押圧する支持装置によって支持される請求項１から４のいずれか一項に記載の接合体の製造方法。
  6. 　前記支持装置は、前記第一基板を前記第二基板に押し付ける押圧部材と、前記第一基板と前記押圧部材との間に配置される支持プレートと、を備える請求項５に記載の接合体の製造方法。
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