(57)【要約】      （修正有）【課題】液晶ポリマーの成形体とガラス基材とを、接着剤を用いずに簡便な工程で溶着することができ、十分な気密性を付与できる、成形体とガラス基材とを溶着する方法、及び、これにより製造された成形体とガラス基材との複合体を提供する。【解決手段】液晶ポリマーの成形体２０をガラス基材３と接触させ、液晶ポリマーの成形体２０におけるガラス基材３との接触部２２ｃの温度を所定の高温にすることにより、液晶ポリマーの成形体２０とガラス基材３とを溶着する方法である。ここで、接触部２２ｃの所定の温度をＴ１（℃）、液晶ポリマーの流動開始温度をＴ２（℃）、液晶ポリマーの分解開始温度をＴ３（℃）とした場合、以下の関係式：Ｔ３（℃）＞Ｔ１（℃）≧Ｔ２（℃）＋８０℃を満たす。【選択図】図２
2010228441.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶ポリマーの成形体をガラス基材と接触させ、前記液晶ポリマーの成形体における前記ガラス基材との接触部の温度を所定の温度にすることにより、前記液晶ポリマーの成形体と前記ガラス基材とを溶着する方法であって、
前記接触部の所定の温度をＴ１（℃）、前記液晶ポリマーの流動開始温度をＴ２（℃）、前記液晶ポリマーの分解開始温度をＴ３（℃）とした場合、以下の関係式：
Ｔ３（℃）＞Ｔ１（℃）≧Ｔ２（℃）＋８０℃
を満たす方法。
【請求項２】
前記接触部の温度がＴ１とされた状態において、前記液晶ポリマーの成形体の接触部を前記ガラス基材により押圧する請求項１に記載の方法。
【請求項３】
１０ＭＰａ以下の圧力で押圧する請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記押圧する時間が１０秒以下である請求項２又は３に記載の方法。
【請求項５】
前記ガラス基材における前記液晶ポリマーの成形体と接触する面が、フッ化マグネシウム、ジルコニア、酸化アルミニウムからなる群より選択される少なくとも一種により表面処理されている請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記ガラス基材における前記液晶ポリマーの成形体と接する面が粗面処理されている請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記液晶ポリマーの成形体の前記接触部に突起を有する請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法で溶着された、前記液晶ポリマーの成形体と前記ガラス基材とを含む複合体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶ポリマーの成形体とガラス基材とを溶着する方法、及び、これにより得られた複合体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体素子収納用ケースの蓋として、枠状の蓋枠に窓としてガラス基材がはめ込まれたものが知られている。通常、半導体収納用ケースの蓋枠は樹脂成形体であり、樹脂成形体とガラス基材とを接着する方法として、接着剤を用いる方法が知られている。
また、特許文献１には、インサート成形によりガラス基材と樹脂成形体である蓋枠とを接着する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第７１３５７６８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、接着剤を用いる方法では、接着剤を塗布する工程などの管理が複雑で、工程が煩雑になりやすかった。また、接着剤を用いる場合、当該接着剤に含有されている低沸点成分の一部が揮発したり、当該接着剤から形成された接着部が吸湿性を有することがあるなどの理由から、接着部の封止性（気密性）を十分に高くすることは困難であった。さらに、ガラス基材は破損しやすいため、インサート成形をする方法では、ガラス基材の位置決め等の取り扱いが困難であり、接着剤を用いる場合と同様に工程が煩雑になりやすいが、特許文献１には該インサート成形に係る条件の詳細は何ら記載されていない。
【０００５】
そこで本発明は、液晶ポリマーの成形体とガラス基材とを、接着剤を用いずに簡便な工程で溶着することができ、かつ、溶着部に十分な気密性を付与できる、液晶ポリマーの成形体とガラス基材とを溶着する方法、及び、これにより製造された複合体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る方法は、液晶ポリマーの成形体（以下、場合により「液晶ポリマー成形体」という）をガラス基材と接触させ、液晶ポリマー成形体におけるガラス基材との接触部の温度を所定の温度にすることにより、液晶ポリマーの成形体とガラス基材とを溶着する方法である。そして、接触部の所定の温度をＴ１（℃）、液晶ポリマーの流動開始温度をＴ２（℃）、液晶ポリマーの分解開始温度をＴ３（℃）とした場合、以下の関係式：
Ｔ３（℃）＞Ｔ１（℃）≧Ｔ２（℃）＋８０℃を満たす。
【０００７】
本発明の方法によれば、上記関係式を満たすことにより、液晶ポリマー成形体におけるガラス基材と接する接触部が十分に流動するので成形体とガラス基材とを強固に溶着することができ、液晶ポリマーの分解や液晶ポリマー成形体の変形も抑制できる。また、接着剤を用いず、インサート成形も行わない方法であるため、工程が簡便となる。また、接着剤を用いず、ガラス基材に成形体が直接溶着されているため、溶着部において十分な気密性を実現できる。
【０００８】
ここで、接触部が上記のＴ１とされた状態において、液晶ポリマー成形体の接触部をガラス基材により押圧することが好ましい。これにより、液晶ポリマー成形体とガラス基材との複合体の溶着強度を高め気密性をより高くすることができる。
【０００９】
また、押圧する際の圧力は、１０ＭＰａ以下が好ましい。圧力が１０ＭＰａ以下だと、成形体やガラス基材の形状を損ないにくく、複合体を製造しやすい。
【００１０】
また、押圧する時間は１０秒以下であることが好ましい。押圧する時間が１０秒以下だと、液晶ポリマーの分解や液晶ポリマー成形体の変形を特に抑制しやすい。
【００１１】
また、ガラス基材における液晶ポリマー成形体と接する面が、フッ化マグネシウム、ジルコニア、酸化アルミニウムからなる群より選択される少なくとも一種により表面処理されていることが好ましい。
また、ガラス基材における液晶ポリマー成形体と接する面が粗面処理されていることが好ましい。
【００１２】
ガラス基材が表面処理されていることにより、ガラス基材に対する液晶ポリマー自体の親和性がより向上する。また、ガラス基材の表面が粗面処理されていることにより、溶着後の液晶ポリマー成形体の溶着部に対するガラス基材の接触面積を大きくすることができる。これらの処理を施すことで、液晶ポリマー成形体とガラス基材との複合体の気密性をより高くすることができる。
【００１３】
また、液晶ポリマー成形体の接触部に突条を有することが好ましい。ガラス基材と接する接触部に突条を有することにより、当該液晶ポリマー成形体の液晶ポリマーがガラス基材にむらなく付着しやすくなる。
【００１４】
また、本発明に係る複合体は、上記の溶着方法で溶着した樹脂成形体とガラス基材とを含む複合体である。この複合体は、上記の溶着方法を用いるため、製造される複合体は低コストであり気密性を高くできる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、液晶ポリマーの成形体とガラス基材とを、接着剤を用いずに簡便な工程で溶着することができ、かつ、溶着部に十分な気密性を付与することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】（ａ）は本発明の実施形態にかかる蓋部材を構成する蓋枠を示す斜視図であり、（ｂ）は（ａ）の蓋枠のI−I線に沿った断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｄ）は、蓋枠とガラス基材との溶着方法について、模式的に示す工程図である。
【図３】本発明の熱溶着装置の一実施形態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において、同一又は相当要素に同一の符号を付し、重複する説明は省略する。また、各図面の寸法比率は、必ずしも実際の寸法比率とは一致していない。
【００１８】
（溶着方法）
ここでは、半導体素子収納用ケースの蓋を製造する場合を例に、液晶ポリマーの成形体とガラス基材とを溶着する方法について説明する。
まず、液晶ポリマーの成形体として、図１（ａ）に示すように、蓋の構成部材の一部である蓋枠２０を用意する。
【００１９】
液晶ポリマーの成形体としての蓋枠２０は、矩形の貫通孔２１を有し、外形が矩形の枠状部材である。蓋枠２０の一方の主面（上面）２０ｕにおける貫通孔２１の周囲には、貫通孔２１の外周に沿って、主面２０ｕとの間に段差を形成する段差部２２が形成されている。これにより、図１（ｂ）に示す様に、蓋枠２０の断面形状は、略Ｌ字型となっている。段差部２２の底面２２ａ及び内壁２２ｂが、ガラス基材（後述）と接触する接触部２２ｃとなる。底面２２ａには、貫通孔２１の縁に沿って貫通孔２１を取り囲むように形成された突条（突起）２４を有する。なお、突条２４を有することにより、後述する溶着工程にて接触部２２ｃの液晶ポリマーがガラス基材にむらなく接触しやすくなり、気密性がより向上する。突条２４の断面形状は特に限定されないが、たとえば山形等の断面形状とすることができる。
【００２０】
蓋枠２０の底面２０ｌには、貫通孔２１を取り囲むように、枠状の溝または枠状の突起が形成されている。図１（ｂ）では枠状の溝２５が形成されている場合を表す。
【００２１】
次に、蓋枠２０の材料である液晶ポリマーに関して説明する。
【００２２】
液晶ポリマーとは、サーモトロピック液晶ポリマーと呼ばれるものであり、本発明では液晶ポリエステルが好適である。該液晶ポリマーは、４５０℃以下で光学的に異方性を示す溶融体を形成するものであり、具体的には、（１）芳香族ヒドロキシカルボン酸と芳香族ジカルボン酸と芳香族ジオールとの組み合わせを重合して得られるもの（２）複数種の芳香族ヒドロキシカルボン酸を重合して得られるもの（３）芳香族ジカルボン酸と芳香族ジオールとの組み合わせを重合して得られるもの（４）ポリエチレンテレフタレート等の結晶性ポリエステルに芳香族ヒドロキシカルボン酸を反応させて得られるもの等を例示することができる。
【００２３】
なお、液晶ポリマーの製造に関し、上記の芳香族ヒドロキシカルボン酸、芳香族ジカルボン酸又は芳香族ジオールの代わりに、それらのエステル形成性誘導体を使用することも可能であり、該エステル形成性誘導体を用いた液晶ポリマーの製造は公知技術が適用され、これに関しては後述する。
【００２４】
以下、好適な液晶ポリエステルである上記（１）の液晶ポリマー（液晶ポリエステル）に関して詳述する。当該液晶ポリエステルは、芳香族ヒドロキシカルボン酸、芳香族ジカルボン酸及び芳香族ジオールから誘導される構造単位を含むものであり、以下に具体例を挙げる。
【００２５】
芳香族ヒドロキシカルボン酸に由来する構造単位：
【化１】
2010228441.tif 000003
上記の構造単位は、ハロゲン原子、アルキル基又はアリール基を置換基として有していてもよい。
【００２６】
芳香族ジカルボン酸に由来する構造単位：
【化２】
2010228441.tif 000004
上記の構造単位は、ハロゲン原子、アルキル基又はアリール基を置換基として有していてもよい。
【００２７】
芳香族ジオールに由来する構造単位：
【化３】
2010228441.tif 000005
上記の構造単位は、ハロゲン原子、アルキル基又はアリール基を置換基として有していてもよい。
【００２８】
好適な液晶ポリマー（液晶ポリエステル）の、その構造単位の組み合わせとして、以下の（ａ）〜（ｈ）を挙げることができる。
（ａ）：（Ａ1）、（Ｂ1）、及び（Ｃ1）からなる組み合わせ、又は、（Ａ1）、（Ｂ1）、（Ｂ2）、及び（Ｃ1）からなる組み合わせ
（ｂ）：（Ａ2）、（Ｂ3）、及び（Ｃ2）からなる組み合わせ、又は（Ａ2）、（Ｂ1）、（Ｂ3）、及び（Ｃ2）からなる組み合わせ
（ｃ）：（Ａ1）及び（Ａ2）からなる組み合わせ。
（ｄ）：（ａ）の構造単位の組み合わせのそれぞれにおいて、（Ａ1）の一部又は全部を（Ａ2）で置きかえたもの
（ｅ）：（ａ）の構造単位の組み合わせのそれぞれにおいて、（Ｂ1）の一部又は全部を（Ｂ3）で置きかえたもの
（ｆ）：（ａ）の構造単位の組み合わせのそれぞれにおいて、（Ｃ1）の一部又は全部を（Ｃ3）で置きかえたもの
（ｇ）：（ｂ）の構造単位の組み合わせのそれぞれにおいて、（Ａ2）の一部又は全部を（Ａ1）で置きかえたもの
（ｈ）：（ｃ）の構造単位の組み合わせに、（Ｂ1）と（Ｃ2）を加えたもの
【００２９】
上記の（ａ）〜（ｈ）のように、本発明で用いられる液晶ポリマー（液晶ポリエステル）としては、芳香族ヒドロキシカルボン酸に由来する構造単位として（Ａ1）及び／又は（Ａ2）、芳香族ジカルボン酸に由来する構造単位として、（Ｂ1）、（Ｂ2）及び（Ｂ3）からなる群より選ばれる１つ以上、芳香族ジオールに由来する構造単位として、（Ｃ1）、（Ｃ2）及び（Ｃ3）からなる群より選ばれる１つ以上を有するものが好ましい。なお、上述のように、これらの構造単位は、その芳香環に置換基を有していてもよいが、液晶ポリマー成形体が、より高度の耐熱性を必要とする場合には、置換基を有していないことが望ましい。
【００３０】
液晶ポリマーの製造方法としては、種々公知の方法を採用することができるが、本願出願人が、特開２００４−２５６６７３号公報で提案したような、液晶ポリマーの製造方法が好ましい。
【００３１】
以上、本発明に使用するうえで好適な液晶ポリマーに関して説明したが、液晶ポリマー成形体（蓋枠２０）の作製には、該液晶ポリマー成形体の所望の特性により、液晶ポリマー以外に必要に応じて無機フィラーや種々の添加剤等が含有されていてもよい。
【００３２】
このような蓋枠２０は、公知の方法、例えば、射出成形法等により製造できる。
【００３３】
続いて、図２に示すようなガラス基材３を用意する。本実施形態では、ガラス基材３は、矩形状の板である。ガラス基材３の大きさは、ガラス基材３の外周縁部３０ｐが蓋枠２０の接触部２２ｃの底面２２ａに、また、側部３０ｑが内壁２２ｂに、それぞれ全周に渡って接触し、貫通孔２１を覆うことができるようにされている。ガラス基材３の厚みは特に限定されない。
ガラス基材３の材料としては、ソーダ石灰ガラス、石英ガラス、リン珪酸ガラス、フッ化物ガラス、鉛ガラス、ランタンガラス、バリウムガラス、硼珪酸ガラス、アルミノ珪酸ガラス等が挙げられる。
【００３４】
ここで、ガラス基材３における蓋枠２０の接触部２２ｃの底面２２ａと接触する部分である外周縁部３０ｐや、ガラス基材３における蓋枠２０の接触部２２ｃの内壁２２ｂと接触する部分である側部３０ｑが、フッ化マグネシウム、ジルコニア、酸化アルミニウムからなる群より選択される少なくとも一種の表面処理材により表面処理されていることが好ましい。また、ガラス基材３の外周縁部３０ｐや側部３０ｑが粗面処理されていることも好ましい。ガラス基材３の蓋枠２０と接触する面が、これらの表面処理や粗面処理を受けることにより、蓋枠２０とガラス基材３との複合体の気密性を高くすることができる。
【００３５】
表面処理は、例えば、上記表面処理材を適切な溶媒により溶液または分散液を調製して、これをスピンコート等により塗布したり、上記表面処理材からなるターゲットが得られる場合は、当該ターゲットを用いてスパッタ処理したり、蒸着処理することにより行うことができる。
【００３６】
上述の好適な表面処理材による表面処理に関し、さらに詳述すると、フッ化マグネシウムによるガラス基材の表面処理としては、例えば、スパッタガスとしてＡｒ（アルゴン）ガス、反応ガスとしてＡｒガスで希釈したフッ素（Ｆ２）ガスを用いて、マグネシウムターゲットをスパッタし、スパッタにより発生したガスをガラス基材表面に堆積する方法、蒸着材料としてフッ化マグネシウムを用い、これに電子線を照射して加熱蒸発させ、蒸発ガスをガラス基材表面に蒸着する方法、フッ酸及び酢酸マグネシウムで調整したゾル液を、スピンコートなどによりガラス基材表面に塗工する方法などが挙げられる。
【００３７】
ジルコニアによる表面処理としては、例えば、蒸着材料としてジルコニア（ＺｒＯ２）を用い、これに電子線を照射して加熱蒸発させ、蒸発ガスをガラス基材表面に蒸着する方法、酸化ジルコニウムゾルを、スピンコートなどにより塗工する方法などが挙げられる。
【００３８】
酸化アルミニウムによる表面処理としては、例えば、スパッタガスとしてＡｒガス、反応ガスとして酸素を用い、アルミニウムターゲットをスパッタし、スパッタにより発生したガスをガラス基材表面に堆積する方法、蒸着材料として金属アルミニウムを用い、これに電子線を照射して加熱し発生する蒸発ガスを、酸素ガスとともにガラス基材表面に蒸着する方法、酸化アルミニウムゾルを用い、スピンコートなどにより塗工する方法などが挙げられる。
【００３９】
また、粗面処理は、クロム酸及び希硫酸の混合水溶液、希フッ酸などのエッチング液によりエッチング処理する方法やサンドブラスト法により行うことができる。
【００４０】
続いて、図２（ｂ）及び図２（ｃ）に示すように、蓋枠２０の接触部２２ｃにガラス基材３の外周縁部３０ｐ及び側部３０ｑを接触させ、蓋枠２０におけるガラス基材３との接触部２２ｃの温度を所定の高温にする。ここで、この所定の温度Ｔ１（℃）は、蓋枠２０中を構成する液晶ポリマーの流動開始温度をＴ２（℃）、液晶ポリマーの分解開始温度Ｔ３（℃）とした場合、以下の関係式を満たす。
Ｔ３（℃）＞Ｔ１（℃）≧Ｔ２（℃）＋８０℃
【００４１】
ここで、液晶ポリマーの流動開始温度Ｔ２、及び液晶ポリマーの分解開始温度Ｔ３は、それぞれ以下の方法により測定することができる。
（流動開始温度測定方法）
島津製作所（株）製フローテスター  ＣＦＴ−５００型を用い、昇温速度４℃／分で被測定サンプル（液晶ポリマー）を加熱する。そして、加熱により溶融体を形成した液晶ポリマーを、荷重１００ｋｇｆ／ｃｍ２で内径１ｍｍ、長さ１０ｍｍのノズルから押し出すときに、その溶融粘度が４８０００ポイズを示す温度を測定し、この温度を流動開始温度とする。
（分解開始温度測定方法）
島津製作所（株）製熱重量分析計ＴＧＡ−５０を用い、窒素雰囲気中にて昇温速度１０℃／分で加熱したときに、重量が１％減少した温度を測定する。
【００４２】
蓋枠２０にガラス基材３を接触させ、蓋枠２０におけるガラス基材３との接触部２２ｃの温度を、上述の所定の温度Ｔ１（℃）にするには、まず、ガラス基材３の温度を温度Ｔ１（℃）に昇温する。続いて、Ｔ１（℃）に昇温されたガラス基材３を、蓋枠２０の接触部２２ｃに接触させる。これにより、蓋枠２０におけるガラス基材３と接する接触部２２ｃの温度は、ガラス基材３の温度Ｔ１（℃）と略同じ温度Ｔ１にまで加熱される。
【００４３】
ここで、接触部２２ｃの温度をＴ１（℃）とした状態で、ガラス基材３により蓋枠２０の底面２２ａを押圧することが好ましい。押圧することにより、蓋枠２０の底面２２ａとガラス基材３との密着性が向上し、複合体の気密性がより一層高くなる。押圧時の底面２２ａにかかる圧力は、１０ＭＰａ以下が好ましい。この圧力が１０ＭＰａ以下だと、蓋枠２０やガラス基材３の形状を損ないにくくなる。また、押圧する時間は１０秒以下が好ましい。押圧する時間が１０秒以下だと、蓋枠２０を構成する液晶ポリマーの分解や液晶ポリマー成形体の変形を十分に抑制できる。十分に押圧をすると、図２（ｃ）のように、底面２２ａ上の突条２４が十分につぶれて広い面積で接触するようになる。
【００４４】
その後、接触部２２ｃをＴ２よりも低温になるまで冷却することにより、蓋枠２０とガラス基材３とが、接触部２２ｃにおいて強固に溶着する。これにより、溶着工程が完了し、図２（ｃ）に示すように、蓋枠（液晶ポリマーの成形体）２０とガラス基材３の複合体としての、蓋１０が完成する。
【００４５】
このような溶着方法によれば、蓋枠２０とガラス基材３との接触時の接触部２２ｃの温度が上記関係式を満たすことにより、接触部２２ｃが十分に流動するので蓋枠２０をガラス基材３と強固に溶着することができ、液晶ポリマーの分解や液晶ポリマー成形体の変形も抑制できる。また、接着剤を用いずまたインサート成形も行わない方法であるため、工程が簡便となる。また、接着剤を用いず、ガラス基材３に蓋枠２０を直接溶着するため、溶着部の気密性が十分に高い蓋１０を容易に製造することができる。
【００４６】
なお、上記の溶着方法では、例えば図３に示すような熱溶着装置を用いることができる。図３の熱溶着装置３０は、架台３９、架台３９に固定され上述の蓋枠２０を接触部２２ｃが下向きとなるように保持する成形体保持具３４、成形体保持具３４に保持された蓋枠２０に対して対向する位置にガラス基材３を保持するガラス基材保持具３５、ガラス基材保持具３５に保持されたガラス基材３を加熱する加熱用ヒータブロック３１、ガラス基材保持具３５及び加熱用ヒータブロック３１を上下に移動可能に支持する加熱用ヒータ支持ブロック３６、ガラス基材３の加熱温度をコントロールする温度コントローラ３２、及び、ガラス基材保持具３５及び加熱用ヒータブロック３１を移動させてガラス基材３を蓋枠２０に対して押圧する加圧用エアシリンダ３３を備えている。
【００４７】
そして、この熱溶着装置３０の成形体保持具３４に蓋枠２０を、ガラス基材保持具３５にガラス基材３をセットし、ガラス基材３を加熱用ヒータブロック３１によりにＴ１（℃）にまで加熱する。加熱用ヒータブロック３１におけるブロックを加熱するためのヒータとしては、例えば、面ヒータ、棒ヒータなどが挙げられるが、棒ヒータが特に好ましい。加熱用ヒータ支持ブロック３６の温度は、加熱用ヒータブロック３１の加熱時の熱膨張に対応して変動するよう、温度コントローラ３２によって制御され、ガラス基材３の温度によらず、加圧用エアシリンダ３３によって、ガラス基材保持具３５及び加熱用ヒータブロック３１がスムーズに上下に移動できるようにされている。
【００４８】
そして、ガラス基材３をＴ１（℃）にまで加熱した状態で、エアシリンダ３３を駆動し、加熱されたガラス基材３を蓋枠２０の接触部２２ｃに接触させ、所定の時間、所定の圧力にて押圧する。これにより、容易に蓋枠２０の接触部２２ｃの温度をＴ１（℃）として、ガラス基材３と接触させることができる。
【００４９】
上記溶着方法によって溶着した、蓋枠２０とガラス基材３との複合体である蓋１０は、例えば半導体素子収納用ケースの蓋として用いることができる。
【００５０】
例えば、図２（ｄ）に示すように、ＣＣＤ等の半導体デバイス８０が実装された、半導体素子収納用ケース５０を用意する。半導体素子収納用ケース５０は、成形体である下部容器２８、半導体デバイス８０を有する。下部容器２８は、液晶ポリマーから形成されることが好ましい。下部容器２８は、半導体デバイス８０を載置する矩形状の底面部２８ａ、底面部２８ａの周縁部から上方に突出して形成された枠状部２８ｂと、枠状部２８ｂの上面に形成された突条２８ｃを主として有している。
【００５１】
底面部２８ａ上には、半導体デバイス８０が載置して固定される。また図示はしないが、半導体素子収納用ケース５０には、その側壁部またはその底部を貫通するように設けられ、半導体デバイス８０と外部回路等を電気的に接続するための導電性の所定領域が設けられている。半導体デバイス８０の端子と、導電性の所定領域とは、たとえばボンディングにより電気的に接続される。また、やはり図示はしないが、底面部２８ａ上の半導体デバイス８０が載置される領域には、ダイパッドなどが設けられていることもある。
【００５２】
枠状部２８ｂは、蓋１０の蓋枠２０の底面２０ｌに対応する枠状の形状をなし、枠状部２８ｂの上面には、蓋枠２０の底面２０ｌに形成された溝２５と嵌合可能な突条２８ｃが形成されている。また、その逆に、蓋枠２０の底面２０ｌに突条が設けられ、該突条と嵌合可能な溝が枠状部２８ｂに設けられている構成であってもよい。ここでは、蓋枠２０の底面２０ｌに溝２５が、枠状部２８ｂに突条２８ｃが設けられている場合について説明する。
【００５３】
蓋枠２０の底面２０ｌの溝２５と、半導体素子収納用ケース５０の下部容器２８の枠状部２８ｂの突条２８ｃとを、嵌合させて位置決めをし、例えば、超音波溶着法を用いて蓋枠２０の底面２０ｌと、下部容器２８の枠状部２８ｂとを溶着することにより、気密性の高い半導体パッケージを低コストに得ることが可能となる。
【００５４】
なお、本発明は上記実施形態に限定されず様々な変形態様が可能である。
例えば、上記実施形態では、成形体（蓋枠２０）とガラス基材３とを溶着させる際、蓋枠２０の接触部２２ｃに、ガラス基材３の外周縁部３０ｐ及び側部３０ｑを共に接触させているが、ガラス基材の側部３０ｑは、必ずしも蓋枠２０と接触していなくても実施は可能である。
【００５５】
また、上記実施形態では、成形体（蓋枠２０）の段差部２２の表面をガラス基材３との接触部２２ｃとしているが、段差部２２以外の場所をガラス基材３との接触部としてもよく、例えば、蓋枠２０の上面２０ｕを接触部としてもよい。
【００５６】
また、上記実施形態では、予めガラス基材３を加熱して、成形体（蓋枠２０）と接触しているが、予め成形体の接触部を加熱してからガラス基材と接触させてもよく、また、予めガラス基材及び成形体の接触部の両方を事前に加熱してから互いに接触させてもよく、さらに、いずれも事前に加熱することなくガラス基材と成形体とを接触させてから成形体の接触部を加熱してもよい。要は、ガラス基材との接触状態で、成形体の接触部の温度がＴ１（℃）となる状態が存在すればよい。例えば、成形体とガラス基材とを接触させた後でも、例えば、ガラス基材や樹脂にヒータを接触させて伝熱により接触部を加熱することにより接触部を加熱することができる。
【００５７】
また、上記実施形態では、成形体の接触部２２ｃの底面２２ａに貫通孔２１を取り囲む突条２４を有しているが、突条２４に変えて貫通孔２１を取り囲むように配置された複数の突起でもよく、また、突条や突起を有さなくても実施は可能である。
【００５８】
また、上記実施形態では、成形体として、半導体素子収納用ケースに用いられる蓋枠２０を挙げているが、これに限られず、ガラス基材と溶着される、液晶ポリマー成形体であればどのような形状、目的の成形体であってもよい。
【００５９】
本発明の方法で溶着された液晶ポリマー成形体とガラス基材とを含む複合体としては、レンズ、プリズム、ミラーなどと液晶ポリマー成形体との一体成形品、コンタクトイメージセンサー、イメージスキャナー、金融機械（紙幣読取装置など）、ＣＣＤカメラカバーなどの光学機械部品、半導体製造装置用治具部品、照明器具、自動車やビルなどの窓パネルを挙げることができる。
【実施例】
【００６０】
以下、実施例における実施例及び比較例を具体的に示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００６１】
［実施例１］
熱溶着装置の成形体保持具に成形体として液晶ポリマー（スミカスーパーＬＣＰ  Ｅ６８０８ＴＨＦ  ＢＺ、住友化学（株）、流動開始温度Ｔ２＝３０６℃、分解開始温度Ｔ３＝４９９℃）により図１に示す形状に成形された蓋枠を、ガラス基材保持具に図２に示す形状のガラス板（Ｄ２６３、松浪硝子工業（株）、厚み：０．４０ｍｍ）をセットした。加熱用ヒータによりガラス板を４００℃に加熱した状態でエアシリンダを上昇させてガラス板を蓋枠に接触させ、この際、ガラス板を蓋枠に対して圧力２．０ＭＰａで３秒押圧し、その後冷却して複合体としての蓋を得た。
【００６２】
［実施例２］
加圧時間を５秒にした以外は実施例１と同様に行った。
【００６３】
［実施例３］
フッ化マグネシウムにより表面処理したガラス板を用いた以外は、実施例１と同様に行った。
【００６４】
［実施例４］
ガラス板の加熱温度を４２０℃にした以外は、実施例１と同様に行った。
【００６５】
［実施例５］
フッ化マグネシウムにより表面処理したガラス板を用い、ガラス板を蓋枠に対して圧力１．７ＭＰａで押圧した以外は、実施例４と同様に行った。
【００６６】
［実施例６］
圧力２．０ＭＰａで押圧した以外は、実施例５と同様に行った。
【００６７】
［実施例７］
サンドブラスト法により粗面処理したガラス板を用いた以外は、実施例４と同様に行なった。
【００６８】
［比較例１］
ガラス板を３８０℃に加熱した以外は実施例１と同様に行ったが、樹脂成形体とガラス板は溶着しなかった。
【００６９】
［比較例２］
超音波溶着機（２０００ｅａ２０、日本エマソン（株）ブランソン事業部）を用いて、下記条件において実施例１で用いた蓋枠及びガラス板の複合体の作成を試みたが、蓋枠とガラス板は溶着しなかった。
加振周波数：２０ｋＨｚ
振幅：７０（％）
加圧力：０．３（ＭＰａ）
発振時間：０．３（秒）
冷却保持時間：０．１（秒）
【００７０】
［比較例３］
フッ化マグネシウムにより表面処理したガラス板を用いた以外は、比較例２と同様の操作を行ったが、蓋枠とガラス板は溶着しなかった。
【００７１】
得られた複合体の接着部の気密性を、Ｈｅリーク試験機（ＨＥＬＥＮ  Ｍ−２２２ＬＤ−Ｈ、キャノンアネルバ（株））を用いて測定した。Ｈｅリーク値が１．０×１０−８（Ｐａ・ｍ３／秒）未満となったサンプルの割合を収率（％）とした。結果を表１に示す。
【００７２】
【表１】
2010228441.tif 000006
【符号の説明】
【００７３】
２０…蓋枠（液晶ポリマー成形体）、２２ｃ…接触部、３…ガラス基材、２４…突条（突起）、１０…蓋（複合体）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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