(57)【要約】【課題】１対のガラス基板が封着用ガラス材料で封止された封着パッケージにおいて、十分な気密性を有するとともに、曲げ強度に優れる封着パッケージを提供する。【解決手段】互いに対向する１対のガラス基板と、１対のガラス基板の間にその外周近傍を封着するように配設される主として直線部からなる額縁形状かつ厚さ１０μｍ以下の封着層と、ガラス基板および封着層のそれぞれ内側の面で囲まれた封止領域と、を具備する封着パッケージであって、封着層は封着ガラスおよびレーザ吸収材を含む封着用ガラス材料とビヒクルからなる封着材料層を仮焼成して仮焼成層とした後、レーザ焼成して得られる層であり、直線部における封着層の線幅は１５０μｍ以上４５０μｍ未満、厚さ方向の断面積は８００μｍ２以上２０００μｍ２未満、仮焼成層の線幅に対する封着層の線幅の割合は１００％以上１５０％未満である封着パッケージ。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向する１対のガラス基板と、
前記１対のガラス基板の間にその外周近傍を封着するように配設される、主として直線部からなる額縁形状、かつ厚さ１０μｍ以下の封着層と、
前記ガラス基板および封着層のそれぞれ内側の面で囲まれた封止領域と、
を具備する封着パッケージであって、
前記封着層は封着ガラスおよびレーザ吸収材を含む封着用ガラス材料とビヒクルからなる封着材料層を仮焼成して仮焼成層とした後、レーザ焼成して得られる層であり、
前記直線部における前記封着層の線幅は１５０μｍ以上４５０μｍ未満、厚さ方向の断面積は８００μｍ２以上２０００μｍ２未満であり、前記仮焼成層の線幅に対する前記封着層の線幅の割合は１００％以上１５０％未満である封着パッケージ。
【請求項２】
前記封着用ガラス材料の熱膨張係数α１と前記ガラス基板の熱膨張係数α２との差（α１−α２）は１５〜６５×１０−７／℃の範囲である請求項１記載の封着パッケージ。
【請求項３】
前記封着ガラスはビスマス系ガラスである請求項１または２記載の封着パッケージ。
【請求項４】
前記封止領域に配設される電子素子部を有する請求項１〜３のいずれか１項記載の封着パッケージ。
【請求項５】
前記ガラス基板は矩形であり、対角線の長さは４インチ以上である請求項１〜４のいずれか１項記載の封着パッケージ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は封着パッケージに係り、特に１対のガラス基板が封着用ガラス材料で封止された封着パッケージに関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬディスプレイ（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ  Ｄｉｓｐｌａｙ：ＯＥＬＤ）、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）等の平板型ディスプレイ装置（ＦＰＤ）は、１対のガラス基板が封着されたガラスパッケージにより発光素子が封止された構造を有する。また、液晶表示装置（ＬＣＤ）についても、１対のガラス基板間に液晶が封止された構造を有する。さらに、有機薄膜太陽電池や色素増感型太陽電池等の太陽電池においても、１対のガラス基板間に太陽電池素子（光電変換素子）が封止された構造を有する。
【０００３】
封着には、封着ガラスが好適に用いられる。封着ガラスによる封着は、例えば、１対のガラス基板間に封着ガラスを含む封着材料層を額縁状に配置してガラス組立体とし、この封着材料層を４００〜６００℃に加熱して行われる。この際、焼成炉を用いてガラス組立体全体を加熱すると、加熱により発光素子等が損傷しやすい。このため、封着材料層を仮焼成して仮焼成層としたのち、レーザ光（封着用レーザ光）を用いて、仮焼成層のみを加熱するレーザ封着の適用が検討されている。
【０００４】
レーザ封着によれば、発光素子等の電子素子部への熱的影響を抑制できる反面、ガラス基板や封着層にクラックや割れ等が生じやすいという難点がある。さらに、ＦＰＤや太陽電池等を構成する封着ガラスパッケージは、薄型化に対応するために、ガラス基板の間隔（ギャップ）を例えば１０μｍ以下というように狭くすることが求められているが、薄型化は、上記クラックや割れの発生を増長する傾向にある。
【０００５】
そこで、特許文献１には封着ガラスパッケージが薄型化した場合にも、ガラス基板や封着層のクラックや割れ等の不具合の発生を抑制できる封着材料層付きガラス部材、さらにそのような封着材料層付きガラス部材を用いることによって、気密性やその信頼性を高めた電子デバイスとその製造方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開第２０１１／００１９８７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１による電子デバイスにおいては、製造時にガラス基板や封着層のクラックや割れ等の不具合の発生を抑制できても、使用に際して曲げ強度が十分とは言い難かった。
本発明は、１対のガラス基板が封着用ガラス材料で封止された封着パッケージにおいて、十分な気密性を有するとともに、曲げ強度に優れる封着パッケージの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、以下の構成を有する封着パッケージを提供する。
互いに対向する１対のガラス基板と、
前記１対のガラス基板の間にその外周近傍を封着するように配設される、主として直線部からなる額縁形状、かつ厚さ１０μｍ以下の封着層と、
前記ガラス基板および封着層のそれぞれ内側の面で囲まれた封止領域と、
を具備する封着パッケージであって、
前記封着層は封着ガラスおよびレーザ吸収材を含む封着用ガラス材料とビヒクルからなる封着材料層を仮焼成して仮焼成層とした後、レーザ焼成して得られる層であり、
前記直線部における前記封着層の線幅は１５０μｍ以上４５０μｍ未満、厚さ方向の断面積は８００μｍ２以上２０００μｍ２未満であり、前記仮焼成層の線幅に対する前記封着層の線幅の割合は１００％以上１５０％未満である封着パッケージ。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、１対のガラス基板が封着用ガラス材料で封止された封着パッケージにおいて、十分な気密性を有するとともに、曲げ強度に優れる封着パッケージの提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態による封着パッケージの正面図である。
【図２】図１に示す封着パッケージのＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図３Ａ】図１に示す封着パッケージの製造過程における仮焼成層付き第２のガラス基板と第１のガラス基板の積層時の断面図である。
【図３Ｂ】図１に示す封着パッケージの製造過程におけるレーザ照射時の断面図である。
【図４】実施例における４点曲げ強度の測定方法を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。ただし、本発明の封着パッケージはこれに限定されるものではない。図１および図２は本発明の実施形態による封着パッケージの構成を示す図、図３Ａ、図３Ｂは本発明の実施形態による封着パッケージの製造過程を示す図である。
【００１２】
図１および図２に示す封着パッケージ１は、ＯＥＬＤ、ＰＤＰ、ＬＣＤ等のＦＰＤ、ＯＥＬ素子等の発光素子を使用した照明装置（ＯＥＬ照明等）、あるいは色素増感型太陽電池のような太陽電池等を構成するものである。封着パッケージ１は矩形状の同形、同寸の第１のガラス基板２と第２のガラス基板３、および、該第１、第２のガラス基板２、３の間にその外周近傍を封着するように配設された額縁形状の封着層６を具備する。
【００１３】
図１は封着パッケージ１を第２のガラス基板３側から見た正面図であり、図２は図１に示す封着パッケージのＡ−Ａ線に沿った断面図である。図１に示すとおり封着層６は４辺が直線状に、および４隅が曲線状に形成された略矩形の額縁形状の層である。ここで、封着層６は、封着ガラスおよびレーザ吸収材を含む封着用ガラス材料とビヒクルからなる封着材料層を仮焼成して仮焼成層とした後、レーザ焼成して得られる層である。封着パッケージの製造方法の詳細は後述するが、レーザ焼成は、仮焼成層の形状に沿って走査しながらレーザ照射することで行われる。レーザ照射の走査線がスムーズに描けるように、通常、仮焼成層は直線部と曲線部から構成される。したがって、封着パッケージ１においては、封着層６は主たる部分が直線部６ａからなり直線部６ａの間を曲線部６ｂが繋ぐ構成を有する。なお、本発明の封着パッケージにおける封着層の形状は、直線部を主体とする額縁形状であれば、この実施形態の封着パッケージ１における封着層６の形状に限定されない。また、封着層が直線部を主体とするとは、直線部の合計長さが封着層の全周（外周）の５０％以上であることをいう。
【００１４】
図２に示される封着パッケージ１の断面図において、Ｔで示される封着層６の厚さは１０μｍ以下であり、第１、第２のガラス基板２、３のそれぞれ内側の面、すなわち対向する表面２ａ、３ａと封着層６の内壁面で囲まれる領域が、封止領域５である。本発明の封着パッケージにおける封着層の厚さは、封着パッケージの種類や用途により１０μｍ以下に適宜設定される。封着層の厚さは、好ましくは８μｍ以下である。また、封着パッケージの構造にもよるが、封着層の厚さは実用的には２μｍ以上とすることが好ましい。
【００１５】
封止領域５には、封着パッケージ１に応じた電子素子部４が設けられている。電子素子部４は、例えばＯＥＬＤやＯＥＬ照明であればＯＥＬ素子、ＰＤＰであればプラズマ発光素子、ＬＣＤであれば液晶表示素子、太陽電池であれば色素増感型太陽電池素子（色素増感型光電変換部素子）を備えている。ＯＥＬ素子のような発光素子や色素増感型太陽電池素子等を備える電子素子部４は各種公知の構造を有している。この実施形態の封着パッケージ１は電子素子部４の素子構造に限定されるものではない。
【００１６】
図１に示す封着パッケージ１において、第１のガラス基板２は素子用ガラス基板を構成しており、その表面にＯＥＬ素子やＰＤＰ素子等の素子構造体が電子素子部４として形成されている。第２のガラス基板３は第１のガラス基板２の表面に形成された電子素子部４の封止用ガラス基板を構成するものである。ただし、封着パッケージ１の構成はこれに限られるものではない。例えば、電子素子部４が色素増感型太陽電池素子等の場合には、第１および第２のガラス基板２、３の各表面２ａ、３ａに素子構造を形成する配線膜や電極膜等の素子膜が形成される。電子素子部４を構成する素子膜やそれらに基づく素子構造体は、第１および第２のガラス基板２、３の表面２ａ、３ａの少なくとも一方に形成される。
【００１７】
電子素子部４としてＯＥＬ素子等を適用する場合、第１のガラス基板２と第２のガラス基板３との間には一部空間が残存する。そのような空間はそのままの状態であってもよいし、また透明な樹脂等が充填されていてもよい。透明樹脂はガラス基板２、３に接着されていてもよいし、単にガラス基板２、３と接触しているだけであってもよい。また、電子素子部４として色素増感型太陽電池素子等を適用した場合には、第１のガラス基板２と第２のガラス基板３との間の間隙全体に電子素子部４が配置される。
なお、本発明の封着パッケージがその内部に封止する対象は、電子素子部に限定されず、例えば、光電変換装置等であってもよい。あるいは、本発明の封着パッケージは、複層ガラスのような封止領域に電子素子部等を有しないガラス部材（建材等）であってもよい。
【００１８】
図１および図２に示す封着パッケージ１において、封着層６の直線部６ａにおける線幅をＷａで示す。本発明の封着パッケージにおける封着層の直線部における線幅は１５０μｍ以上４５０μｍ未満であり、よって封着パッケージ１における封着層６の線幅Ｗａは全ての直線部６ａにおいてその範囲内である。このように、本明細書において、封着層の直線部における線幅が１５０μｍ以上４５０μｍ未満であるとは、全ての直線部において封着層の線幅が１５０μｍ以上でありかつ４５０μｍ未満であることをいう。すなわち、本発明の封着パッケージにおいては、封着層の直線部の線幅が最も小さい部分で１５０μｍ以上であり、最も大きい部分で４５０μｍ未満である。
【００１９】
以下、封着層の直線部における厚さ方向の断面積の範囲および、仮焼成層の線幅に対する封着層の線幅の割合の範囲を規定する場合も同様に、封着層の全ての直線部においてその範囲が適用される。なお、仮焼成層および封着層のそれぞれ厚さ（膜厚）および線幅の計測方法については、封着パッケージに通常適用される計測方法が特に制限なく適用可能である。例えば、仮焼成層の膜厚は走査型電子顕微鏡、あるいは表面粗さ・輪郭形状測定器等により、仮焼成層の線幅は金属顕微鏡、レーザ顕微鏡、あるいは表面粗さ測定器・輪郭形状測定器等により計測可能である。また、封着層の膜厚は走査型電子顕微鏡等により、封着層の線幅は金属顕微鏡、レーザ顕微鏡等により計測可能である。
【００２０】
本明細書において、仮焼成層および封着層の厚さ（膜厚）および線幅は特に断りのない限り、仮焼成層の膜厚については表面粗さ・輪郭形状測定器により、仮焼成層の線幅については金属顕微鏡により、封着層の膜厚については走査型電子顕微鏡により、および封着層の線幅については金属顕微鏡によりそれぞれ計測された値をいう。
【００２１】
封着層の線幅が直線部のいずれかの部分で４５０μｍ以上であると、上記封着ガラスおよびレーザ吸収材を含む封着用ガラス材料とガラス基板の熱膨張差による応力が増大し、封着パッケージにおいて十分な曲げ強度が得られない。封着層の直線部における線幅は、いずれの部分においても４００μｍ未満であることが好ましい。
【００２２】
封着層の直線部における線幅がいずれかの部分で１５０μｍ未満となると、封着層の強度が弱く、封着パッケージにおいて十分な曲げ強度が得られない。封着層の直線部における線幅は、いずれの部分においても２００μｍ以上であることが好ましく、より好ましくは２５０μｍ以上である。
【００２３】
封着パッケージ１において、封着層６の直線部６ａにおける厚さ方向の断面積を図２にＳで示す。厚さ方向の断面積Ｓは、図２に示すとおり封着層６の厚さＴ×線幅Ｗａで算出できる。本発明の封着パッケージにおける封着層の直線部における厚さ方向の断面積は、８００μｍ２以上２０００μｍ２未満である。したがって、封着パッケージ１における封着層６の厚さ方向の断面積Ｓは全ての直線部６ａにおいてその範囲内である。なお、封着パッケージにおける封着層の厚さは、封着パッケージの種類や用途により１０μｍ以下に適宜設定される。したがって、封着層の厚さ方向の断面積の調整は設定された厚さにおいて上記範囲となるように、線幅を上記範囲内で調整することで行われる。
【００２４】
封着層の厚さ方向の断面積が直線部のいずれかの部分で２０００μｍ２以上であると、上記封着ガラスおよびレーザ吸収材を含む封着用ガラス材料とガラス基板の熱膨張差による応力が増大し、封着パッケージにおいて十分な曲げ強度が得られない。封着層の直線部における厚さ方向の断面積は、いずれの部分においても１９５０μｍ２以下であることが好ましく、より好ましくは１９００μｍ２以下である。
【００２５】
封着層の直線部における厚さ方向の断面積がいずれかの部分で８００μｍ２未満となると、封着層の強度が弱く、封着パッケージにおいて十分な曲げ強度が得られない。封着層の直線部における厚さ方向の断面積は、いずれの部分においても１０００μｍ２以上であることが好ましい。
【００２６】
さらに、本発明の封着パッケージにおける封着層の直線部における、仮焼成層の線幅に対する封着層の線幅の割合は１００％以上１５０％未満である。
【００２７】
封着層は、封着ガラスおよびレーザ吸収材を含む封着用ガラス材料とビヒクルからなる封着材料層を仮焼成して仮焼成層とした後、レーザ焼成して得られる層である。図３Ａに封着パッケージ１の製造過程における仮焼成層７付き第２のガラス基板３と電子素子部４が配設された第１のガラス基板２との積層時の断面図を示す。また、図３Ｂに上記図３Ａのようにして積層して得られた積層体における仮焼成層７をレーザ照射によりレーザ焼成する際の断面図を示す。
【００２８】
図３Ａに示すとおり、封着パッケージ１の作製には、例えば、第２のガラス基板３の表面３ａに額縁形状に形成された封着材料層を仮焼成して得られる仮焼成層７付き第２のガラス基板３と、表面２ａに電子素子部４が配設された第１のガラス基板２が用いられる。
このような第１のガラス基板２と第２のガラス基板３をその表面２ａ、３ａが互いに対向するように積層した後、図３Ｂに示すとおり、第２のガラス基板３を介して仮焼成層７にレーザ光１０を照射することで、仮焼成層７をレーザ光の熱で溶融固化し封着層６とする。仮焼成層７は溶融固化する際に第１のガラス基板２に固着し、第２のガラス基板３と第１のガラス基板２は封着層６を介して封着され、気密封止される。
【００２９】
図３Ａおよび図３Ｂに示す断面図は、図１におけるＡ−Ａ断面に相当する部分の断面図である。図３Ａにおいて仮焼成層７の直線部における線幅をＷｂで示す。上記のとおり本発明の封着パッケージにおける封着層の直線部における、仮焼成層の線幅に対する封着層の線幅の割合は１００％以上１５０％未満である。したがって、封着パッケージ１を製造する際の、仮焼成層７の線幅Ｗｂに対する封着層６の線幅Ｗａの割合は全ての直線部においてその範囲内である。以下、例えば、Ｗａ／Ｗｂ×１００で示される仮焼成層の線幅に対する封着層の線幅の割合（％）を必要に応じて封着層のシール割合という。
【００３０】
封着層のシール割合が直線部のいずれかの部分で１００％未満であると、封着層とガラス基板の密着強度が不足し、封着パッケージを曲げたときに封着層とガラス基板の界面から剥離が生じる等、十分な曲げ強度が得られない。封着層の直線部におけるシール割合は、いずれの部分においても１１０％以上であることが好ましい。
【００３１】
封着層のシール割合が直線部のいずれかの部分で１５０％以上であると、レーザ焼成時に熱応力によって封着層周辺のガラス基板や封着層にクラックが発生しやすく、十分な気密性や曲げ強度が得られなくい。封着層の直線部におけるシール割合は、いずれの部分においても１４０％以下であることが好ましく、より好ましくは１３０％以下である。
【００３２】
本発明の封着パッケージにおいては、封着層の直線部における線幅、厚さ方向の断面積およびシール割合を上記範囲とすることにより、封着層とガラス基板の間の密着強度を十分に保持しながら、レーザ焼成時に発生する封着用ガラス材料とガラス基板の熱膨張差による熱応力を低減することで、封着パッケージの曲げ強度を十分なレベルに向上させることを可能にした。
【００３３】
なお、封着層の直線部が上記条件を満足する限り該直線部から連続的して形成される曲線部については、厚さは直線部と同じであるが線幅や断面積等は特に制限されない。ただし、封着層の直線部と曲線部は個々に形成されるのではなく連続的に形成されるため、線幅についても、直線部と曲線部で大きく異なることはない。好ましくは、曲線部についても直線部と同様の範囲の線幅、厚さ方向の断面積およびシール割合が適用される。
【００３４】
本発明の実施形態の封着パッケージにおける封止領域の大きさは、封止される電子素子等の部材の大きさに応じて適宜調整される。さらに、必要とされる封止領域の大きさに応じて封着パッケージの大きさが適宜調整される。本発明の封着パッケージにおいては、図１に示す封着パッケージ１と同様に、１対のガラス基板が矩形であり、その対角線の長さ（図１においてＸで示す。）が４インチ以上である場合に、特に曲げ強度について顕著な効果が発揮される。また、封着パッケージの構造にもよるが、本発明を適用すれば、ガラス基板の対角線の長さが概ね最大５５インチまでの封着パッケージに実用上十分な曲げ強度を付与することができる。さらに、封着パッケージの構造にもよるが、本発明を適用すれば、ガラス基板の対角線の長さが２インチ程度の小サイズの封着パッケージにも実用上十分な曲げ強度を付与することができる。
【００３５】
図１に示す封着パッケージ１において、第１および第２のガラス基板２、３は、例えば各種公知の組成を有する無アルカリガラスやソーダライムガラス等で構成される。なお、１つの封着パッケージ内においては、通常、第１のガラス基板と第２のガラス基板は同じ種類のガラスで構成される。無アルカリガラスは３５〜４０×１０−７／℃（５０〜２５０℃）程度の熱膨張係数を有している。ソーダライムガラスは８０〜９０×１０−７／℃（５０〜２５０℃）程度の熱膨張係数を有している。なお、熱膨張係数の後ろの括弧内に示す温度範囲は、該熱膨張係数が測定される際の温度範囲である。本明細書において、特に断りのない限り熱膨張係数は、５０〜２５０℃の温度範囲における熱膨張係数を示す。
【００３６】
また、封着層６は、封着ガラスおよびレーザ吸収材を含む封着用ガラス材料とビヒクルからなる封着材料層を仮焼成して図３Ａに示される仮焼成層７とした後、図３Ｂに示されるようにレーザ焼成して得られる層である。
【００３７】
封着用ガラス材料は主成分としての封着ガラスと、レーザ焼成を行うための必須成分であるレーザ吸収材を含有する。封着用ガラス材料は通常、熱膨張係数を調整するためにさらに低膨張充填材を含有する。レーザ吸収材と低膨張充填材はともに充填材として機能する。以下これらを合わせて充填材ということもある。また、封着用ガラス材料はこれら以外の添加材を必要に応じて含有していてもよい。
【００３８】
封着ガラスは通常ガラスフリットとして用いられる。封着ガラスとして用いられるガラスフリットの粒径は平均粒径（Ｄ５０）として、概ね０．１〜２．０μｍが好ましい。
封着ガラスには、例えば錫−リン酸系ガラス、ビスマス系ガラス、バナジウム系ガラス、鉛系ガラス等の低融点ガラスが用いられる。これらのうち、ガラス基板２、３に対する封着性（接着性）やその信頼性（接着信頼性や密閉性）、さらには環境や人体に対する影響性等を考慮して、錫−リン酸系ガラスやビスマス系ガラスからなる封着ガラスを使用することが好ましく、ビスマス系ガラスが特に好ましい。
【００３９】
封着ガラスとして用いられる錫−リン酸系ガラスは、２０〜６８質量％のＳｎＯ、０．５〜５質量％のＳｎＯ２、および２０〜４０質量％のＰ２Ｏ５（基本的には合計量を１００質量％とする）の組成を有することが好ましい。ＳｎＯはガラスを低融点化させるための成分である。ＳｎＯの含有量が２０質量％未満であるとガラスの粘性が高くなって封着温度が高くなりすぎ、６８質量％を超えるとガラス化しなくなる。
【００４０】
上記した３成分で形成される錫−リン酸系ガラスは、ガラス転移点が低く、低温用の封着材料に適したものであるが、ＳｉＯ２等のガラスの骨格を形成する成分やＺｎＯ、Ｂ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、ＷＯ３、ＭｏＯ３、Ｎｂ２Ｏ５、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｃｓ２Ｏ、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ等のガラスを安定化させる成分等を任意成分として含有していてもよい。ただし、任意成分の含有量が多すぎると、ガラスが不安定となって失透が発生し、またガラス転移点や軟化点が上昇するおそれがあるため、任意成分の合計含有量は３０質量％以下が好ましい。この場合のガラス組成は、基本成分と任意成分との合計量が基本的には１００質量％となるように調整される。
なお、上記組成の錫−リン酸系ガラスの熱膨張係数は概ね１１０〜１６０×１０−７／℃程度である。
【００４１】
封着ガラスとして用いられるビスマス系ガラスは、７０〜９０質量％のＢｉ２Ｏ３、１〜２０質量％のＺｎＯ、および２〜１２質量％のＢ２Ｏ３（基本的には合計量を１００質量％とする）の組成を有することが好ましい。Ｂｉ２Ｏ３はガラスの網目を形成する成分である。Ｂｉ２Ｏ３の含有量が７０質量％未満であると低融点ガラスの軟化点が高くなり、低温での封着が困難になる。Ｂｉ２Ｏ３の含有量が９０質量％を超えるとガラス化しにくくなると共に、熱膨張係数が高くなりすぎる傾向がある。
【００４２】
ＺｎＯは熱膨張係数等を下げる成分である。ＺｎＯの含有量が１質量％未満であるとガラス化が困難になる。ＺｎＯの含有量が２０質量％を超えると低融点ガラス成形時の安定性が低下し、失透が発生しやすくなる。Ｂ２Ｏ３はガラスの骨格を形成してガラス化が可能となる範囲を広げる成分である。Ｂ２Ｏ３の含有量が２質量％未満であるとガラス化が困難となり、１２質量％を超えると軟化点が高くなりすぎて、封着時に荷重をかけたとしても低温で封着することが困難となる。
【００４３】
上記した３成分で形成されるビスマス系ガラスはガラス転移点が低く、低温用の封着材料に適したものであるが、Ａｌ２Ｏ３、ＣｅＯ２、ＳｉＯ２、Ａｇ２Ｏ、ＭｏＯ３、Ｎｂ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、Ｇａ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｃｓ２Ｏ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＷＯ３、Ｐ２Ｏ５、ＳｎＯｘ（ｘは１または２である）等の任意成分を含有していてもよい。ただし、任意成分の含有量が多すぎるとガラスが不安定となって失透が発生したり、またガラス転移点や軟化点が上昇するおそれがあるため、任意成分の合計含有量は３０質量％以下とすることが好ましい。この場合のガラス組成は基本成分と任意成分との合計量が基本的には１００質量％となるように調整される。
なお、上記組成のビスマス系ガラスの熱膨張係数は概ね８５〜１１５×１０−７／℃程度である。
【００４４】
封着用ガラス材料が必須成分として含有するレーザ吸収材としては、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｏ、ＮｉおよびＣｕから選ばれる少なくとも１種の金属または該金属を含む酸化物等の化合物が用いられる。また、レーザ吸収材はこれら以外の顔料であってもよい。
【００４５】
なお、レーザ吸収材の粒径については、最大粒径が少なくとも仮焼成層の厚さ未満であることが求められる。レーザ焼成により膜厚は減少するもののその減少率は小さいことから、仮焼成層の厚さは、得ようとする封着層の厚さの１００〜１２０％程度であればよい。したがって、仮焼成層の厚さは概ね１２μｍ以下に形成されることになる。このような厚さの仮焼成層を作製するためには、レーザ吸収材の粒径はＤｍａｘとして概ね１〜１０μｍが好ましい。なお、レーザ吸収材の平均粒径（Ｄ５０）としては、概ね０．１〜２．０μｍが好ましい。
【００４６】
レーザ吸収材の含有量は封着用ガラス材料の全量に対して２〜１０体積％の範囲とすることが好ましい。レーザ吸収材の含有量が２体積％未満であると、レーザ照射時に仮焼成層を十分に溶融させることができないおそれがある。これは接着不良の原因となる。一方、レーザ吸収材の含有量が１０体積％を超えると、レーザ照射時に照射側のガラス基板、図３Ｂにおいては第２のガラス基板３と、仮焼成層との界面近傍で局所的に発熱して照射側のガラス基板（第２のガラス基板３）に割れが生じたりするおそれがある。また封着用ガラス材料の溶融時の流動性が劣化して、レーザ照射側と反対側のガラス基板、図３Ｂにおいては第１のガラス基板２と封着層との接着性が低下するおそれがある。
【００４７】
封着用ガラス材料が任意に含有する低膨張充填材としては、シリカ、アルミナ、ジルコニア、珪酸ジルコニウム、コージェライト、リン酸ジルコニウム系化合物、ソーダライムガラス、および硼珪酸ガラスから選ばれる少なくとも１種を用いることが好ましい。リン酸ジルコニウム系化合物としては、（ＺｒＯ）２Ｐ２Ｏ７、ＮａＺｒ２（ＰＯ４）３、ＫＺｒ２（ＰＯ４）３、Ｃａ０．５Ｚｒ２（ＰＯ４）３、ＮｂＺｒ（ＰＯ４）３、Ｚｒ２（ＷＯ３）（ＰＯ４）２、これらの複合化合物が挙げられる。
低膨張充填材の粒径については、上に記載したレーザ吸収材の粒径と同様とすることができる。
【００４８】
低膨張充填材とは封着ガラスより低い熱膨張係数を有するものであり、熱膨張係数は概ね−１５〜４５×１０−７／℃程度である。封着用ガラス材料において低膨張充填材は、封着用ガラス材料全体の熱膨張係数を低下させる目的で含有される。なお、上記必須成分であるレーザ吸収材は、その種類によってさまざまな熱膨張係数を有する。そこで、封着用ガラス材料における低膨張充填材の含有量は、求められる封着用ガラス材料の熱膨張係数において、使用するレーザ吸収材の種類と配合も考慮して調整される。
【００４９】
本発明の封着パッケージにおいて、封着層の形成に用いる封着用ガラス材料の熱膨張係数をα１としガラス基板の熱膨張係数をα２とした場合に、α１−α２で示される封着用ガラス材料とガラス基板との熱膨張係数の差は、１５〜６５×１０−７／℃であることが好ましい。以下、該熱膨張係数の差を、必要に応じて熱膨張差（α１−α２）と示す。
【００５０】
ここで、レーザ焼成時におけるガラス基板や封着層のクラックや割れは、仮焼成層の溶融固化に伴ってガラス基板に生じる残留応力σ（下記式（１）により求められる）に起因する。
σ＝α・ΔＴ・Ｅ／（１−ν）  …（１）
【００５１】
ただし、式（１）において、αは封着用ガラス材料とガラス基板の熱膨張差（α１−α２）、ΔＴはレーザ焼成時の温度差（仮焼成層の溶融温度（焼成温度）から常温付近に冷却されるまでの温度差）を冷却時間で割った値、Ｅは封着用ガラス材料やガラス基板のヤング率、νはポアソン比である。レーザ焼成の場合、レーザ光の走査速度やスポット径が一定であれば冷却時間はほとんど一定となるため、ΔＴは実質的にはレーザ焼成時の温度差となる。
【００５２】
本発明の封着パッケージにおいては、仮焼成層の厚さが薄いために、式（１）の残留応力σを小さくするための要素であるαとΔＴが競合する関係にある。すなわち、αを小さくするために封着用ガラス材料の充填材の含有量を増やすと、封着用ガラス材料の流動性が低下する。したがって、封着用ガラス材料の流動性を高めるためにレーザ焼成の温度（加熱温度）を高くせざるをえず、それに伴いΔＴの値が増大し、残留応力σを引き上げる結果となる。そこで、本発明においては、αとΔＴのバランスをとることで残留応力σの値を小さく抑えるように、α（封着用ガラス材料とガラス基板の熱膨張差（α１−α２））として上記範囲を選択している。
【００５３】
封着用ガラス材料とガラス基板の熱膨張差（α１−α２）が上記範囲内であれば、封着用ガラス材料における低膨張充填材の含有量を低減して封着用ガラス材料の流動性を維持し、それに基づいてレーザ焼成温度（加熱温度）を低下させることによって、レーザ焼成時の残留応力が低減されるためガラス基板や封着層のクラックや割れ等を抑制することが可能となる。
【００５４】
すなわち、封着用ガラス材料とガラス基板との熱膨張差（α１−α２）が１５×１０−７／℃未満の場合、封着用ガラス材料が比較的多量の充填材を含有し、さらに充填材の粒径が仮焼成層の厚さに適用可能な微小粒径であることで、その流動性が低下するため、レーザ焼成温度の上昇が避けられない。
【００５５】
なお、封着用ガラス材料とガラス基板との熱膨張差（α１−α２）を１５×１０−７／℃とする場合の、封着用ガラス材料における低膨張充填材とレーザ吸収材との合計含有量としては、４４体積％程度が挙げられる。すなわち、低膨張充填材とレーザ吸収材との合計含有量が４４体積％以下であれば、レーザ焼成温度（加熱温度）の低下効果を十分に得ることができる。ここで、上記のとおりレーザ吸収材の含有量は２〜１０体積％が好ましいことから、低膨張充填材の含有量は封着用ガラス材料に対して４２体積％以下とすることが好ましい。
【００５６】
また、封着用ガラス材料とガラス基板との熱膨張差（α１−α２）が６５×１０−７／℃を超えると、レーザ焼成温度の影響よりガラス基板と仮焼成層との収縮量の差の影響が大きくなるため、レーザ焼成温度を低下させてもガラス基板や封着層のクラックや割れ等が生じやすくなる。
【００５７】
このように、封着用ガラス材料とガラス基板との熱膨張差（α１−α２）が６５×１０−７／℃以下の範囲であれば、封着用ガラス材料中の低膨張充填材の含有量を減らすことができる。さらに、封着用ガラス材料が低膨張充填材を含有しない場合であっても、封着用ガラス材料とガラス基板との熱膨張差（α１−α２）が６５×１０−７／℃以下であればガラス基板や封着層のクラックや割れ等を抑制することが可能となる。封着用ガラス材料は少なくとも充填材としてレーザ吸収材を含有していればよく、低膨張充填材の含有量はゼロであってもよい。このため、低膨張充填材とレーザ吸収材との合計含有量はレーザ吸収材の含有量の下限値である２体積％以上であればよい。
【００５８】
ただし、レーザ焼成時におけるガラス基板と仮焼成層との収縮量の差を低減する上で、封着用ガラス材料とガラス基板との熱膨張差（α１−α２）は５０×１０−７／℃以下とすることが好ましく、さらには３５×１０−７／℃以下とすることがより好ましい。このような点から、封着用ガラス材料は低膨張充填材を１０体積％以上の範囲で含有することが好ましい。レーザ吸収材を２〜１０体積％、低膨張充填材を１０〜４２体積％、かつ両者の合計量として２〜４４体積％の範囲で、これらの充填材を含有する封着用ガラス材料によれば、レーザ焼成時におけるガラス基板と仮焼成層との収縮量の差を低減しつつ、レーザ焼成温度を低下させることができることから、封着性のその信頼性の向上に寄与するものである。
【００５９】
ここで、仮焼成層における封着用ガラス材料の流動性、およびそれに基づくレーザ焼成温度は、封着用ガラス材料中の充填材（レーザ吸収材や低膨張充填材）の含有量のみならず、充填材の粒子形状にも影響される。上述したように、充填材粒子は少なくとも最大粒径を仮焼成層の厚さ未満とする必要がある。その上で、充填材粒子の比表面積を減少させることが好ましい。具体的には、充填材は封着ガラスの単位体積当たりの表面積が０．５〜６ｍ２／ｃｍ３の範囲であることが好ましい。
【００６０】
封着用ガラス材料内の充填材の表面積とは、［（充填材の比表面積）×（充填材の比重）×（充填材の含有量（体積％）］で表される値である。なお、充填材がレーザ吸収材と低膨張充填材からなる場合、レーザ吸収材と低膨張充填材のそれぞれについて求められる表面積を合計することで充填材の表面積とすることができる。
【００６１】
封着ガラスの単位体積に対する充填材の表面積を０．５〜６ｍ２／ｃｍ３の範囲とすることで、封着用ガラス材料の流動性がより向上し、レーザ焼成温度をさらに低下させることができる。上記した充填材粒子の表面積は、低膨張充填材やレーザ吸収材の粒度分布を制御することにより満足させることができる。具体的には、低膨張充填材やレーザ吸収材を調製する際に、各粉末を篩や風力分離等により分級することにより得ることができる。
【００６２】
以上、本発明の封着パッケージについて説明した。以下に、本発明の封着パッケージの製造方法について、上述した封着パッケージ１を例に説明する。
まず、図３Ａに示すような、第２のガラス基板３の表面３ａに額縁形状に形成された封着材料層を仮焼成して得られる仮焼成層７付き第２のガラス基板３と、表面２ａに電子素子部４が配設された第１のガラス基板２を準備する。
【００６３】
仮焼成層７付き第２のガラス基板３の準備にあたっては、まず、上に説明した封着ガラスおよびレーザ吸収材を含む封着用ガラス材料とビヒクルからなる封着材料を用意する。
封着用ガラス材料は、上記のとおり、封着ガラスおよびレーザ吸収材の他に低膨張充填材を含有してもよく、封着用ガラス材料全量に対する低膨張充填材とレーザ吸収材との合計含有量は２〜４４体積％の範囲が好ましい。また、それに基づいてガラス基板２、３との熱膨張差（α１−α２）が好ましくは１５〜６５×１０−７／℃の範囲となる封着用ガラス材料を準備する。
【００６４】
次にこのような封着用ガラス材料をビヒクルと混合して封着材料を調製する。封着材料は通常ペースト状であり、以下、封着材料ペーストともいう。
ビヒクルとしては、例えば、溶剤にバインダ成分である樹脂を溶解したものが用いられる。具体的には、メチルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、オキシエチルセルロース、ベンジルセルロース、プロピルセルロース、ニトロセルロース等を、ターピネオール、ブチルカルビトールアセテート、エチルカルビトールアセテート等の溶剤に溶解したもの、あるいはメチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロオキシエチル（メタ）アクリレート等のアクリル系樹脂を、メチルエチルケトン、ターピネオール、ブチルカルビトールアセテート、エチルカルビトールアセテート等の溶剤に溶解したものが挙げられる。
【００６５】
封着材料ペーストの粘度は、ガラス基板３に塗布する装置に対応した粘度に合わせればよく、ビヒクルにおける樹脂（バインダ成分）と溶剤の割合や、封着用ガラス材料とビヒクルの割合により調整することができる。封着材料ペーストには、消泡剤や分散剤のようにガラスペーストで公知の添加物を加えてもよい。封着材料ペーストの調製には、撹拌翼を備えた回転式の混合機やロールミル、ボールミル等を用いた公知の方法を適用することができる。
【００６６】
上述した封着材料ペーストを第２のガラス基板３に額縁形状に塗布し封着材料層を形成する。封着材料ペーストはレーザ焼成後に得られる封着層の膜厚、直線部の線幅、厚さ方向の断面積が上記本発明の範囲となるように塗布する。封着材料ペーストの塗布には、例えばスクリーン印刷やグラビア印刷等の印刷法やあるいはディスペンサ等による塗布法が適用できる。封着材料ペーストを塗布して得られる封着材料層は、通常、例えば１２０℃以上の温度で１０分以上の乾燥工程を経た後に、次の仮焼成工程に供される。乾燥工程は封着材料層から溶剤を除去するために実施するものである。乾燥して得られる封着材料の乾燥層に溶剤が残留しているとその後の仮焼成工程でバインダ成分を十分に除去できないおそれがある。
【００６７】
上記した封着材料ペーストの封着材料層は、通常上記のような乾燥工程を経て、仮焼成されて仮焼成層７とされる。仮焼成工程は、封着材料の乾燥層を封着用ガラス材料の主成分である封着ガラスのガラス転移点以下の温度に加熱し、乾燥層内のバインダ成分を除去した後、封着ガラスの軟化点以上の温度に加熱し、封着用ガラス材料を溶融してガラス基板３に焼き付ける。このようにして、第２のガラス基板３上に、所定の額縁形状に封着用ガラス材料が焼き付けられた仮焼成層７を形成する。
【００６８】
一方、表面２ａに電子素子部４が配設された第１のガラス基板２は、作製する封着パッケージ１、例えば、ＯＥＬＤ、ＰＤＰ、ＬＣＤ等のＦＰＤ、ＯＥＬ素子を用いた照明装置、色素増感型太陽電池のような太陽電池等の仕様に合わせて、従来公知の方法で準備される。
【００６９】
次いで、上記で作製した仮焼成層７付き第２のガラス基板３と、それとは別に作製した電子素子部４付き第１のガラス基板２を用いて封着パッケージ１を作製する。すなわち、図３Ａに示すように、第１のガラス基板２と第２のガラス基板３とを、それらの表面２ａ、３ａ同士が対向するように仮焼成層７を介して積層する。第１のガラス基板２と第２のガラス基板３との間には、仮焼成層７の厚さに基づいて間隙が形成される。
【００７０】
また、図３Ｂに上記図３Ａのようにして積層して得られた積層体における仮焼成層７をレーザ照射によりレーザ焼成する際の断面図を示す。
【００７１】
次に、図３Ｂに示すように、第２のガラス基板３を通して仮焼成層７にレーザ光１０を照射してレーザ焼成工程を実行する。なお、レーザ光１０は第１のガラス基板２を通して仮焼成層７に照射してもよい。レーザ光１０は額縁形状の仮焼成層７に沿って走査しながら照射される。そして、仮焼成層７の全周にわたってレーザ光１０を照射することによって、図１および図２に示すように第１のガラス基板２と第２のガラス基板３との間に、得られる封着層６で封止された領域を有するように、厚さ、直線部の線幅、厚さ方向の断面積、およびシール割合が本発明の範囲内となる封着層６を形成する。
【００７２】
レーザ光１０の種類は特に限定されるものではなく、半導体レーザ、炭酸ガスレーザ、エキシマレーザ、ＹＡＧレーザ、ＨｅＮｅレーザ等からのレーザ光が使用される。レーザ光１０を照射する条件は、得られる封着層６の厚さ、直線部の線幅、厚さ方向の断面積、およびシール割合が本発明の範囲内となるように選択される。レーザ光１０の出力は、例えば２〜１５０Ｗの範囲とすることが好ましい。レーザ出力が２Ｗ未満であると仮焼成層７を溶融できないおそれがあり、また１５０Ｗを超えるとガラス基板２、３にクラックや割れ等が生じやすくなる。レーザ光１０の出力は５〜１００Ｗの範囲であることがより好ましい。
【００７３】
このようにして、第１のガラス基板２と第２のガラス基板３の表面２ａ、３ａと封着層６の内壁面で囲まれた封止領域５内に電子素子部４を気密封止した封着パッケージ１を作製する。このような実施形態の封着パッケージ１によれば、十分な気密性を有するとともに、曲げ強度に優れる封着パッケージが提供できる。
【００７４】
以上、本発明の封着パッケージの実施形態を、図１および図２に示される一例を挙げて説明したが、本発明の封着パッケージはこれらに限定されるものではない。本発明の趣旨に反しない限度において、また必要に応じて、その構成を適宜変更できる。
【実施例】
【００７５】
次に、本発明の具体的な実施例およびその評価結果について述べる。なお、以下の説明は本発明を限定するものではく、本発明の趣旨に沿った形での改変が可能である。以下の実施例において、図１および図２に示されるのと構成が同様の封着パッケージ１を作製した。例１〜７が実施例であり、例８〜１１が比較例である。
【００７６】
（例１）
Ｂｉ２Ｏ３８１．８質量％、Ｂ２Ｏ３６．０質量％、ＺｎＯ１０．６質量％、Ａｌ２Ｏ３０．９質量％、ＳｉＯ２０．７質量％の組成を有し、平均粒径（Ｄ５０）が０．５μｍのビスマス系ガラスフリット（軟化点：４１０℃）と、低膨張充填材としてコージェライト粉末と、Ｆｅ２Ｏ３−ＣｕＯ−ＭｎＯ組成を有するレーザ吸収材とを用意した。低膨張充填材としてのコージェライト粉末は、Ｄ１０が０．５μｍ、Ｄ５０が０．９μｍ、Ｄ９０が１．３μｍ、Ｄｍａｘが１．９μｍの粒度分布を有し、かつ比表面積は１３．２ｍ２／ｇである。また、レーザ吸収材は、Ｄ１０が０．４μｍ、Ｄ５０が０．８μｍ、Ｄ９０が１．２μｍ、Ｄｍａｘが２．８μｍの粒度分布を有し、かつ比表面積は９．２ｍ２／ｇである。
【００７７】
上述したビスマス系ガラスフリット６９．５体積％とコージェライト粉末１９．９体積％とレーザ吸収材１０．６体積％とを混合して封着用ガラス材料（熱膨張係数α１（５０〜２５０℃）：８０×１０−７／℃）を作製した。上記した封着用ガラス材料８０質量％をビヒクル２０質量％と混合して封着材料ペーストを調製した。ビヒクルはバインダ成分としてのエチルセルロース（２．５質量％）をターピネオールからなる溶剤（９７．５質量％）に溶解したものである。
【００７８】
次に、無アルカリガラス（熱膨張係数α２（５０〜２５０℃）：３８×１０−７／℃）からなる第２のガラス基板３（寸法：５７．６１×８１．３４×０．５ｍｍｔ）を用意し、このガラス基板３の線中心７９．２９×５６．０６ｍｍ、コーナーのＲが１ｍｍの額縁形状の封着層形成領域に封着材料ペーストを線幅２５０μｍパターンを有するスクリーンマスクを用いて、スクリーン印刷法で塗布して封着材料層を形成した。この封着材料層付き第２のガラス基板３を１２０℃×１０分の条件に放置し封着材料層を乾燥した。
【００７９】
第２のガラス基板３上の封着材料層を上記条件で乾燥させた後、５００℃×１０分の条件で仮焼成することによって、膜厚が４．０μｍ、線幅が２８０μｍの仮焼成層７を形成した。仮焼成層７の形成に使用した封着用ガラス材料の熱膨張係数α１（８０×１０−７／℃）とガラス基板の熱膨張係数α２（３８×１０−７／℃）との差（α１−α２）は４２×１０−７／℃である。
【００８０】
上述した仮焼成層７を有する第２のガラス基板３と素子領域（ＯＥＬ素子４を形成した領域）を有する第１のガラス基板２（第２のガラス基板３と同組成、同形状の無アルカリガラスからなる基板）とを積層した。次いで、第２のガラス基板３を通して仮焼成層７に対して、波長９４０ｎｍ、出力４０Ｗ、スポット径１．６ｍｍのレーザ光（半導体レーザ）を１０ｍｍ／ｓの走査速度で照射し、仮焼成層７を溶融並びに急冷固化することによって封着層６として、第１のガラス基板２と第２のガラス基板３とを封着した。レーザ照射時の加工（焼成）温度（放射温度計で測定）は７８５℃であった。仮焼成層７をレーザ焼成して得られた層、すなわち封着層６において、膜厚は３．３μｍ、直線部の線幅は３４２μｍ、直線部における厚さ方向の断面積は１１２９μｍ２、直線部のシール割合は１２２％であった。このようにして、素子領域を１対のガラス基板と封着層で封止した電子デバイスとしての封着パッケージＡを作製した。
【００８１】
なお、封着層６の膜厚、直線部の線幅は、図１に示すように直線部６ａで構成される４辺の各中央部において測定した数値の平均値とした。仮焼成層７の膜厚、直線部の線幅についても、図１に示す封着層６の直線部６ａに相当する直線部で同様に測定、算出した値である。ここで、仮焼成層７の膜厚は、表面粗さ・輪郭形状測定器（東京精密  サーフコム  １４００Ｄ）により、仮焼成層７の直線部の線幅は金属顕微鏡（ＯＬＹＭＰＵＳ  ＢＸ５１）によりそれぞれ測定した。また、封着層６の膜厚は、走査型電子顕微鏡（ＪＥＯＬ  ＪＳＭ−６４６ＯＬＡ）により、封着層６の直線部の線幅は金属顕微鏡（ＯＬＹＭＰＵＳ  ＢＸ５１）によりそれぞれ測定した。封着層６の直線部のシール割合は、上記で測定、算出された封着層６の線幅／仮焼成層７の線幅×１００として算出した。
【００８２】
封着層６の直線部における厚さ方向の断面積は、シール割合が１００％以上の場合は、上記で得られた封着層６の膜厚の平均値に封着層６の線幅の平均値を乗じて算出した値である。また、シール割合が１００％未満の場合については、封着層６の直線部における厚さ方向の断面積は、仮焼成層７の膜厚の平均値に仮焼成層７の線幅の平均値を乗じて算出した値とした。
【００８３】
表１に、用いた封着用ガラス材料およびガラス基板の熱膨張係数α１、α２、および製造条件、仮焼成層、封着層の膜厚、直線部の線幅、直線部における厚さ方向の断面積、直線部のシール割合を示す。
【００８４】
（例２）
レーザの出力を３８Ｗとした以外は例１と同様にして、封着層の膜厚、直線部の線幅、直線部における厚さ方向の断面積、直線部のシール割合を変えた封着パッケージＢを作製した。表１に用いた封着用ガラス材料およびガラス基板の熱膨張係数α１、α２、および製造条件、仮焼成層、封着層の膜厚、直線部の線幅、直線部における厚さ方向の断面積、直線部のシール割合を示す。
【００８５】
（例３）
スクリーン印刷条件を調整して表１に示すように仮焼成層の膜厚を調整し、さらにレーザの出力を調整して封着層の膜厚、直線部の線幅、直線部における厚さ方向の断面積、直線部のシール割合を変えた以外は例１と同様にして封着パッケージＣを作製した。表１に用いた封着用ガラス材料およびガラス基板の熱膨張係数α１、α２、および製造条件、仮焼成層、封着層の膜厚、直線部の線幅、直線部における厚さ方向の断面積、直線部のシール割合を示す。
【００８６】
（例４）
スクリーンマスクのパターン線幅を３００μｍとし、スクリーン印刷条件を調整して表１に示すように仮焼成層の膜厚と線幅を調整し、さらにレーザの出力を調整して封着層の膜厚、直線部の線幅、直線部における厚さ方向の断面積、直線部のシール割合を変えた以外は例１と同様にして封着パッケージＤを作製した。表１に用いた封着用ガラス材料およびガラス基板の熱膨張係数α１、α２、および製造条件、仮焼成層、封着層の膜厚、直線部の線幅、直線部における厚さ方向の断面積、直線部のシール割合を示す。
【００８７】
（例５）
スクリーンマスクのパターン線幅を３５０μｍとし、スクリーン印刷条件を調整して表１に示すように仮焼成層の膜厚と線幅を調整し、さらにレーザの出力を調整して封着層の膜厚、直線部の線幅、直線部における厚さ方向の断面積、直線部のシール割合を変えた以外は例１と同様にして封着パッケージＥを作製した。表１に用いた封着用ガラス材料およびガラス基板の熱膨張係数α１、α２、および製造条件、仮焼成層、封着層の膜厚、直線部の線幅、直線部における厚さ方向の断面積、直線部のシール割合を示す。
【００８８】
（例６）
例１と同様のビスマス系ガラスフリット、低膨張充填剤、レーザ吸収材を用い、その比をビスマス系ガラスフリット６３．７体積％とコージェライト粉末２５．３体積％とレーザ吸収材１１．０体積％として、封着用ガラス材料の熱膨張係数α１を７４×１０−７／℃とした。さらに、表１に示すようにレーザの出力を調整し、封着層の膜厚、直線部の線幅、直線部における厚さ方向の断面積、直線部のシール割合を変えた以外は例１と同様にして封着パッケージＦをそれぞれ作製した。表１に用いた封着用ガラス材料およびガラス基板の熱膨張係数α１、α２、および製造条件、仮焼成層、封着層の膜厚、直線部の線幅、直線部における厚さ方向の断面積、直線部のシール割合を示す。
【００８９】
（例７）
例１と同様のビスマス系ガラスフリット、低膨張充填剤、レーザ吸収材を用い、その比をビスマス系ガラスフリット７４．４体積％とコージェライト粉末１４．９体積％とレーザ吸収材１０．７体積％として、封着用ガラス材料の熱膨張係数α１を８５×１０−７／℃とした。さらに、表１に示すようにレーザの出力を調整し、封着層の膜厚、直線部の線幅、直線部における厚さ方向の断面積、直線部のシール割合を変えた以外は例１と同様にして封着パッケージＧを作製した。表１に用いた封着用ガラス材料およびガラス基板の熱膨張係数α１、α２、および製造条件、仮焼成層、封着層の膜厚、直線部の線幅、直線部における厚さ方向の断面積、直線部のシール割合を示す。
なお、例１〜７の封着パッケージＡ〜Ｇにおいて、直線部のいずれの箇所においても封着層の線幅は１５０μｍ以上４５０μｍ未満であり、厚さ方向の断面積は、８００μｍ２以上２０００μｍ２未満であり、シール割合は１００％以上１５０％未満であった。
【００９０】
（例８〜１０）
例８、９においてはスクリーンマスクのパターン線幅を５００μｍとし、例１０においてはスクリーンマスクのパターン線幅を６００μｍとし、スクリーン印刷条件を調整して表２に示すように仮焼成層の膜厚と線幅を調整し、さらにレーザの出力を調整して封着層の膜厚、直線部の線幅、直線部における厚さ方向の断面積、直線部のシール割合を変えた以外は例１と同様にして例８として封着パッケージＨを、例９として封着パッケージＩを、例１０として封着パッケージＪをそれぞれ作製した。表２に用いた封着用ガラス材料およびガラス基板の熱膨張係数α１、α２、および製造条件、仮焼成層、封着層の膜厚、直線部の線幅、直線部における厚さ方向の断面積、直線部のシール割合を示す。
【００９１】
（例１１）
レーザの出力を低出力側に調整した以外は例１と同様にして、封着層の膜厚、直線部の線幅、直線部における厚さ方向の断面積、直線部のシール割合を変えた封着パッケージＫを作製した。表２に用いた封着用ガラス材料およびガラス基板の熱膨張係数α１、α２、および製造条件、仮焼成層、封着層の膜厚、直線部の線幅、直線部における厚さ方向の断面積、直線部のシール割合合を示す。
【００９２】
［評価］
上記例１〜１１で得られた封着パッケージＡ〜Ｋについて、以下の方法で曲げ強度試験を行い、曲げ強度を評価した。
【００９３】
（曲げ強度試験）
図４に概略断面図を示すとおり、４点曲げ試験ジグを用意し、上記で得られた封着パッケージを中央に設置して、下側支点間距離７０ｍｍ、上側支点間距離３５ｍｍでミネベア社製、型番：ＴＣＭ１０００ＣＲを用いて破壊時の荷重を測定した。これらの値から、４点曲げ強さσｂ４（ＭＰａ）を下記の式（２）を用いて算出した。
【００９４】
【数１】
2014221695.tif 000003
上記式（２）において、Ｐは、破壊時の荷重［Ｎ］、Ｌ（ラージエル）は、下側支点間の距離［ｍｍ］、ｌ（スモールエル）は、上側支点間の距離［ｍｍ］、ｗは試料の幅［ｍｍ］、ｔは試料の厚み［ｍｍ］である。
【００９５】
結果を、例１〜７については表１に、例８〜１１については表２に示す。なお、破壊した封着パッケージの割れの起点を光学顕微鏡で解析したところ、例１〜１０は封着層近傍の第２のガラス基板から破壊されていた。このような破壊の状態を表１、表２の破壊モード欄に「応力」と示す。一方で、例１１は封着層と第１のガラス基板との界面から破壊されていた。このような破壊の状態を表１、表２の破壊モード欄に「封着層」と示す。
【００９６】
【表１】
2014221695.tif 000004
【００９７】
【表２】
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【００９８】
表１、表２から明らかなように、例１〜例７の封着パッケージは、封着層の直線部における線幅、厚さ方向の断面積、およびシール割合がいずれも本発明の範囲内であることから、４点曲げ強度に優れている。一方、例８〜例１１の封着パッケージは、封着層の直線部における線幅、厚さ方向の断面積、およびシール割合の少なくとも１つが本発明の範囲外であることから、十分な４点曲げ強度を有しない。
【符号の説明】
【００９９】
１…封着パッケージ、２…第１のガラス基板、２ａ…表面、３…第２のガラス基板、３ａ…表面、４…電子素子部、５…封止領域、６…封着層、７…仮焼成層、１０…レーザ光。
【図１】
2014221695.tif 000006
【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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