(57)【要約】【課題】低出力の封着用レーザ光を用いたときの封着性が良好な封着材料層付き部材の提供を目的とする。【解決手段】主面上に枠状の封止領域を有する基板と、前記封止領域上に設けられ、封着ガラスおよび低膨張充填材を含む封着材料層とを具備し、前記封着材料層は、該層の厚さ方向の中央に対して前記基板側に第１の領域および前記中央に対して前記基板とは反対側に第２の領域を有し、前記封着材料層の厚さ方向に切断した断面における、前記第１の領域の面積に占める低膨張充填材の面積の割合Ａと、前記第２の領域の面積に占める低膨張充填材の面積の割合Ｂとの比Ａ／Ｂが１．０未満となる部分を有することを特徴とする封着材料層付き部材。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主面上に枠状の封止領域を有する基板と、
前記封止領域上に設けられ、封着ガラスおよび低膨張充填材を含む封着材料層と
を具備し、
前記封着材料層は、該層の厚さ方向の中央に対して前記基板側に第１の領域および前記中央に対して前記基板とは反対側に第２の領域を有し、前記封着材料層の厚さ方向に切断した断面における、前記第１の領域の面積に占める低膨張充填材の面積の割合Ａと、前記第２の領域の面積に占める低膨張充填材の面積の割合Ｂとの比Ａ／Ｂが１．０未満となる部分を有することを特徴とする封着材料層付き部材。
【請求項２】
前記比Ａ／Ｂが１．０未満となる部分は、前記封着材料層の周方向のうち長さで９０％以上の範囲に設けられる請求項１記載の封着材料層付き部材。
【請求項３】
前記封着ガラスは、７０〜９０質量％のＢｉ２Ｏ３、１〜２０質量％のＺｎＯ、および２〜１２質量％のＢ２Ｏ３の組成を有するビスマス系ガラスである請求項１または２記載の封着材料層付き部材。
【請求項４】
前記封着材料層は、レーザ吸収材を有する請求項１〜３のいずれか１項記載の封着材料層付き部材。
【請求項５】
枠状の第１の封止領域が設けられた第１の表面を有する第１の基板と、
前記第１の封止領域に対応する第２の封止領域が設けられた第２の表面を有し、前記第１の表面と前記第２の表面とが対向するように配置された第２の基板と、
前記第１の基板と前記第２の基板との間に電子素子部を封止するように枠状に配置される封着層と
を具備し、
前記封着層は、前記第２の基板の第２の封止領域に設けられた封着ガラスおよび低膨張充填材を含む封着材料層を溶融固着して形成され、前記封着層の厚さ方向に切断した断面における前記低膨張充填材の分散状態は、前記封着材料層の厚さ方向に切断した断面における前記低膨張充填材の分散状態と同一であり、かつ、前記封着層の厚さ方向の中央に対して前記第２の基板側に第３の領域および前記中央に対して前記第２の基板とは反対側に第４の領域を有し、前記封着層の厚さ方向に切断した断面における、前記第３の領域の面積に占める低膨張充填材の面積の割合Ｃと、前記第４の領域の面積に占める低膨張充填材の面積の割合Ｄとの比Ｃ／Ｄが１．０未満となる部分を有する電子デバイス。
【請求項６】
前記比Ｃ／Ｄが１．０未満となる部分は、前記封着層の周方向のうち長さで９０％以上の範囲に設けられる請求項５記載の電子デバイス。
【請求項７】
前記封着ガラスは、７０〜９０質量％のＢｉ２Ｏ３、１〜２０質量％のＺｎＯ、および２〜１２質量％のＢ２Ｏ３の組成を有するビスマス系ガラスである請求項５または６記載の電子デバイス。
【請求項８】
前記封着材料層は、レーザ吸収材を有する請求項５〜７のいずれか１項記載の電子デバイス。
【請求項９】
前記封着材料層の溶融固着は、前記第２の基板を通して前記封着材料層に封着用レーザ光を照射することで行われる請求項５〜８のいずれか１項記載の電子デバイス。
【請求項１０】
枠状の第１の封止領域が設けられた第１の表面を有する第１の基板、および前記第１の封止領域に対応する第２の封止領域が設けられた第２の表面を有する第２の基板を準備する基板準備工程と、
前記第２の基板の前記第２の封止領域上に、封着ガラスおよび低膨張充填材を含む第１の封着材料と有機バインダを含むビヒクルとを混合して調製した第１の封着材料ペーストを塗布して第１の枠状塗布層を形成する第１の塗布工程と、
前記第１の枠状塗布層上に、封着ガラスおよび低膨張充填材を含む第２の封着材料と有機バインダを含むビヒクルとを混合して調製した第２の封着材料ペーストを塗布して第２の枠状塗布層を形成する第２の塗布工程と、
前記第１の枠状塗布層および前記第２の枠状塗布層を加熱して封着材料層を形成する焼成工程と、
前記第１の表面と前記第２の表面とを対向させつつ、前記封着材料層を介して前記第１の基板と前記第２の基板とを積層する積層工程と、
前記第２の基板を通して前記封着材料層に封着用レーザ光を照射して、前記封着材料層を溶融させて前記第１の基板と前記第２の基板との間に設けられた電子素子部を封止する封着層を形成する封着工程とを具備し、
前記第１の封着材料における低膨張充填材の体積での含有割合ａと、前記第２の封着材料における低膨張充填材の体積での含有割合ｂとの比ａ／ｂが１．０未満である電子デバイスの製造方法。
【請求項１１】
前記第１の封着材料中にレーザ吸収材が含まれる請求項１０記載の電子デバイスの製造方法。
【請求項１２】
前記第２の封着材料中にレーザ吸収材が含まれる請求項１０または１１記載の電子デバイスの製造方法。
【請求項１３】
請求項１０〜１２のいずれか１項記載の製造方法で得られる電子デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、封着材料層付き部材、電子デバイス、および電子デバイスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬディスプレイ（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】
封止には、封着ガラスが好適に用いられる。封着ガラスによる封止は、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枠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の電子素子部が損傷しやすい。このため、レーザ光（封着用レーザ光）を用いて、封着材料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】
レーザ封着は、具体的には以下のように行われる。まず、封着ガラスをビヒクルと混合して封着材料ペーストを調製する。この封着材料ペーストを電子素子部が搭載されない一方のガラス基板の枠状の封止領域に塗布して枠状塗布層とし、この枠状塗布層を封着ガラスの焼成温度（封着ガラスの軟化温度以上の温度）まで加熱する。これにより、封着ガラスが溶融し、ガラス基板に焼き付けられて封着材料層が形成される。次いで、この封着材料層を有するガラス基板と、電子素子部が搭載された他方のガラス基板とを封着材料層を介して積層した後、ガラス基板を通して封着材料層に封着用レーザ光を照射して、封着材料層を加熱および溶融させる。これにより、１対のガラス基板が封着層により接合される。
【０００５】
従来、封着材料層の表面平滑性を高めることで、電子素子部が搭載されたガラス基板との密着性を高めて、低出力の封着用レーザ光によって封着を行うことが知られている。具体的には、電子素子部が搭載されないガラス基板に第１の封着材料ペーストを塗布して第１の封着材料膜を形成した後、この第１の封着材料膜上に第２の封着材料ペーストを塗布して第２の封着材料膜を形成する。この際、第２の封着材料ペーストにおける耐火性フィラーの含有量を、第１の封着材料ペーストにおける耐火性フィラーの含有量よりも少なくする。このような積層膜を焼成して封着材料層とすることで、封着材料層の表面平滑性が向上し、上記したように電子素子部が搭載されたガラス基板との密着性が向上する（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−４９６１５号公報
【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、従来の封着材料層は、低出力の封着用レーザ光を用いたときの封着性が必ずしも十分でなく、封着性を向上させることが求められている。具体的には、封着後の気密性を良好としつつ、封着時のガラス基板の損傷を抑制することが求められている。また、封着材料層が形成されたガラス基板の取り扱い性を向上させるために、ガラス基板と封着材料層との接着強度を向上させることが求められている。
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、低出力の封着用レーザ光による封着性が良好な封着材料層付き部材の提供を目的とする。また、本発明は、このような封着材料層付き部材を用いて良好に封着された電子デバイスの提供を目的とする。さらに、本発明は、このような電子デバイスの製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の封着材料層付き部材は、主面上に枠状の封止領域を有する基板と、前記封止領域上に設けられ、封着ガラスおよび低膨張充填材を含む封着材料層とを具備し、前記封着材料層は、該層の厚さ方向の中央に対して前記基板側に第１の領域および前記中央に対して前記基板とは反対側に第２の領域を有し、前記封着材料層の厚さ方向に切断した断面における、前記第１の領域の面積に占める低膨張充填材の面積の割合Ａと、前記第２の領域の面積に占める低膨張充填材の面積の割合Ｂとの比Ａ／Ｂが１．０未満となる部分を有する。
【００１０】
本発明の電子デバイスは、枠状の第１の封止領域が設けられた第１の表面を有する第１の基板と、前記第１の封止領域に対応する第２の封止領域が設けられた第２の表面を有し、前記第１の表面と前記第２の表面とが対向するように配置された第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板との間に電子素子部を封止するように枠状に配置される封着層とを具備し、前記封着層は、前記第２の基板の第２の封止領域に設けられた封着ガラスおよび低膨張充填材を含む封着材料層を溶融固着して形成され、前記封着層の厚さ方向に切断した断面における前記低膨張充填材の分散状態は、前記封着材料層の厚さ方向に切断した断面における前記低膨張充填材の分散状態と同一であり、かつ、前記封着層の厚さ方向の中央に対して前記第２の基板側に第３の領域および前記中央に対して前記第２の基板とは反対側に第４の領域を有し、前記封着層の厚さ方向に切断した断面における、前記第３の領域の面積に占める低膨張充填材の面積の割合Ｃと、前記第４の領域の面積に占める低膨張充填材の面積の割合Ｄとの比Ｃ／Ｄが１．０未満となる部分を有する。
【００１１】
本発明の電子デバイスの製造方法は、基板準備工程、第１の塗布工程、第２の塗布工程、焼成工程、積層工程、および封着工程を具備する。基板準備工程は、枠状の第１の封止領域が設けられた第１の表面を有する第１の基板、および第１の封止領域に対応する第２の封止領域が設けられた第２の表面を有する第２の基板を準備する。第１の塗布工程は、第２の基板の第２の封止領域上に、封着ガラスおよび低膨張充填材を含む第１の封着材料と有機バインダを含むビヒクルとを混合して調製した第１の封着材料ペーストを塗布して第１の枠状塗布層を形成する。第２の塗布工程は、第１の枠状塗布層上に、封着ガラスおよび低膨張充填材を含む第２の封着材料と有機バインダを含むビヒクルとを混合して調製した第２の封着材料ペーストを塗布して第２の枠状塗布層を形成する。焼成工程は、第１の枠状塗布層および第２の枠状塗布層を加熱して封着材料層を形成する。積層工程は、第１の表面と第２の表面とを対向させつつ、封着材料層を介して第１の基板と第２の基板とを積層する。封着工程は、第２の基板を通して封着材料層に封着用レーザ光を照射して、封着材料層を溶融させて第１の基板と第２の基板との間に設けられた電子素子部を封止する封着層を形成する。第１の封着材料における低膨張充填材の体積での含有割合ａと、第２の封着材料における低膨張充填材の体積での含有割合ｂとの比ａ／ｂは１．０未満である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、低出力の封着用レーザ光を用いたときの封着性等を良好にできる封着材料層付き部材を提供できる。また、本発明によれば、良好に封着された電子デバイスの提供が可能である。さらに、本発明の電子デバイスの製造方法によれば良好に封着された電子デバイスが製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１Ａ】電子デバイスの製造工程を示す断面図である。
【図１Ｂ】電子デバイスの製造工程を示す断面図である。
【図１Ｃ】電子デバイスの製造工程を示す断面図である。
【図１Ｄ】電子デバイスの製造工程を示す断面図である。
【図２】電子素子部を有する第１の基板を示す平面図である。
【図３】図２に示す第１の基板のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】封着材料層を有する第２の基板を示す平面図である。
【図５】図４に示す第２の基板のＢ−Ｂ線断面図である。
【図６】封着材料層における比Ａ／Ｂが１．０未満となる部分を模式的に示す断面図である。
【図７Ａ】封着材料層の形成工程を示す断面図である。
【図７Ｂ】封着材料層の形成工程を示す断面図である。
【図７Ｃ】封着材料層の形成工程を示す断面図である。
【図８】封着層における比Ｃ／Ｄが１．０未満となる部分を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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。
図１Ａ〜図１Ｄは、電子デバイスの製造工程の一実施形態を示す図である。図２〜図６は、電子デバイスの製造に用いる部材の例を示す図である。
【００１５】
電子デバイスとしては、例えば、ＯＥＬＤ、ＦＥＤ、ＰＤＰ、ＬＣＤ等のＦＰＤ、ＯＥＬ素子等の発光素子を使用した照明装置、色素増感型太陽電池、薄膜シリコン太陽電池、化合物半導体系太陽電池、有機薄膜太陽電池等の封止型の太陽電池が挙げられる。
【００１６】
電子デバイスは、例えば、図１Ａ〜図１Ｄに示すように作製される。すなわち、図１Ａに示すように、主面１ａ上に電子素子部４を有する第１の基板１と主面２ａ上に枠状の封着材料層７を有する第２の基板２とを用意し、図１Ｂに示すように第１の基板１と第２の基板２を前記主面１ａと主面２ａが対向するように積層する。次いで、図１Ｃに示すように封着材料層７にレーザ光１０を照射することで溶融固着させてこれを封着層１１として、図１Ｄに示すように、第１の基板１と第２の基板２との間に電子素子部４が封着層１１によって気密封止された電子デバイス１２が作製される。
【００１７】
電子デバイス１２の作製に際しては、まず、第１の基板１と第２の基板２とを用意する（後述の基板準備工程に相当する。）。第１の基板１、第２の基板２には、例えば、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からなるガラス基板が用いられる。また、第１の基板１、第２の基板２には、必要に応じて、ガラス中にセラミックス粉末が分散されたガラスセラミックスからなるガラスセラミックス基板が用いられる。
【００１８】
無アルカリガラスは３０〜５０×１０−７／Ｋ程度の熱膨張係数を有する。ソーダライムガラスは８０〜９０×１０−７／Ｋ程度の熱膨張係数を有する。無アルカリガラスの代表的なガラス組成としては、質量％表示で、ＳｉＯ２  ５０〜７０％、Ａｌ２Ｏ３  １〜２０％、Ｂ２Ｏ３  ０〜１５％、ＭｇＯ  ０〜３０％、ＣａＯ  ０〜３０％、ＳｒＯ  ０〜３０％、ＢａＯ  ０〜３０％を含有するものが挙げられる。ソーダライムガラスの代表的なガラス組成としては、質量％表示で、ＳｉＯ２  ５５〜７５％、Ａｌ２Ｏ３  ０．５〜１０％、ＣａＯ  ２〜１０％、ＳｒＯ  ０〜１０％、Ｎａ２Ｏ  １〜１０％、Ｋ２Ｏ  ０〜１０％を含有するものが挙げられる。なお、ガラス組成は、これらに限定されない。また、第１の基板１、第２の基板２の少なくとも一方は化学強化ガラス等でもよい。
【００１９】
図１Ａにおける主面１ａ上に電子素子部４を有する第１の基板１を図２および図３に、本実施形態の封着材料層付き部材に相当する、主面２ａ上に枠状の封着材料層７を有する第２の基板２を図４および図５に示す。本明細書において基板の主面と表面は同じ意味に用いる。
【００２０】
図２および図３に示すように、第１の基板１は、素子領域３が設けられた表面１ａを有する。素子領域３には対象物である電子デバイスに応じた電子素子部４が設けられる。電子素子部４は、例えば、ＯＥＬＤやＯＥＬ照明であればＯＥＬ素子、ＦＥＤであれば電子放出素子、ＰＤＰであればプラズマ発光素子、ＬＣＤであれば液晶表示素子、太陽電池であれば太陽電池素子を備える。液晶表示素子、プラズマ発光素子、ＯＥＬ素子のような発光素子、液晶表示素子のような表示素子、色素増感型太陽電池素子のような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する。電子素子部４の素子構造は、特に限定されない。第１の基板１の表面１ａの周辺部には、素子領域３の外周に沿って枠状の第１の封止領域５が設けられる。
【００２１】
電子素子部４は、第１の基板１の表面１ａと第２の基板２の表面２ａとの間に設けられる。図１Ａ〜図１Ｄに示す電子デバイスの製造工程では、第１の基板１は、その表面１ａにＯＥＬ素子やＰＤＰ素子等の素子構造体が電子素子部４として設けられる素子搭載用の基板である。第２の基板２は、第１の基板１の表面１ａに形成された電子素子部４を封止する封止用の基板である。ただし、電子素子部４の構成はこれに限られない。
【００２２】
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、表面１ａ、表面２ａのそれぞれに素子構造体を構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、表面１ａ、表面２ａの少なくとも一方に形成される。さらに、封止用の基板を構成する第２の基板２の表面２ａには、前述したようにカラーフィルタ等の有機樹脂膜が形成される場合がある。
【００２３】
図４、５に示すように、第２の基板２は、第１の基板１の表面１ａと対向する表面２ａを有する。表面２ａの周辺部には、第１の封止領域５に対応する枠状の第２の封止領域６が設けられる。第２の封止領域６は、封着材料層付き部材としての封着材料層７の形成領域であり、電子デバイス１２における封着層１１の形成領域である。また、第１の封止領域５は、電子デバイス１２における封着層１１の形成領域となる。
【００２４】
第２の基板２の封止領域６には、図１Ａ、図４、および図５に示すように、第２の基板２の周辺部の全周に封着材料層７が形成される。封着材料層７は、封着ガラスと低膨張充填材とを含む封着材料の焼成層である。封着材料は、必要に応じてレーザ吸収材を含むことができ、さらにこれら以外の添加材等を含むことができる。
【００２５】
封着材料層７は、該層の厚さ方向の中央に対して第２の基板２側に第１の領域を有し、該中央に対して第２の基板２とは反対側に第２の領域を有する。そして、封着材料層７を厚さ方向に切断した断面において、第１の領域の面積に占める低膨張充填材の面積の割合Ａと、第２の領域の面積に占める低膨張充填材の面積の割合Ｂとの比Ａ／Ｂが１．０未満となる部分を有する。
【００２６】
図６は、封着材料層７における比Ａ／Ｂが１．０未満となる部分を模式的に示す断面図である。ここで、図６は、図４、図５に示すような第２の基板２と封着材料層７との一部を拡大して示す断面図であり、封着材料層７の幅方向に垂直な断面、すなわち周方向に平行な断面であって、かつ厚さ方向に切断した断面を示す断面図である。このような断面としては、例えば、封着材料層７の幅方向の中心を通るものが挙げられる。なお、符号１３は封着ガラス、符号１４は低膨張充填材を示す。
【００２７】
なお、比Ａ／Ｂが１．０未満となる部分は、上記したような封着材料層７の幅方向に垂直な断面において観察されるものに限られない。図示しないが、例えば、封着材料層７の周方向に垂直な断面において観察されるものでもよい。いずれの場合についても、比Ａ／Ｂを求めるための観察範囲Ｅの水平方向の幅Ｘは、比Ａ／Ｂの測定誤差を抑制する観点から膜厚の２倍以上であればよいが、通常は膜厚の３倍程度が好ましい。なお、観察範囲Ｅの厚さ方向の深さＹは、封着材料層７の厚さ全体である。
【００２８】
すなわち、封着材料層７のいずれかの部分の上記断面において、観察範囲Ｅを水平方向については封着材料層７の膜厚の２倍以上の幅Ｘとし垂直方向については封着材料層７の厚さ全体Ｙとしたときに、比Ａ／Ｂが１．０未満となっていれば、封着材料層７は比Ａ／Ｂが１．０未満となる部分を有するものとする。
【００２９】
封着材料層７は、便宜上、厚さ方向の中央に対して第２の基板２側の領域である第１の領域７１と、該中央に対して第２の基板２とは反対側の領域である第２の領域７２とに分けられる。
【００３０】
割合Ａは、上記断面における第１の領域の面積に占める低膨張充填材の面積の割合である。ここで、第１の領域７１の厚さをＹ１、第２の領域７２の厚さをＹ２で示す。上記断面を観察範囲Ｅで観察した場合、第１の領域７１の面積（低膨張充填材１４を含めた全面積）をＳ１０とすれば、Ｓ１０＝Ｙ１×Ｘで求められ、観察範囲Ｅにおける第１の領域７１に含まれる低膨張充填材１４の占める面積をＳ１１としたとき、割合ＡはＳ１１／Ｓ１０で表される。
【００３１】
同様に、割合Ｂは、上記断面における第２の領域の面積に占める低膨張充填材の面積の割合である。上記断面を観察範囲Ｅで観察した場合、第２の領域７２の面積（低膨張充填材１４を含めた全面積）をＳ２０とすれば、Ｓ２０＝Ｙ２×Ｘで求められ、観察範囲Ｅにおける第２の領域７２に含まれる低膨張充填材１４の占める面積をＳ２１としたとき、割合ＢはＳ２１／Ｓ２０で表される。
【００３２】
このようにして、例えば、観察範囲Ｅにおける割合Ａおよび割合Ｂが求められ、観察範囲Ｅにおける割合Ａと割合Ｂとの比Ａ／Ｂが求められる。
封着材料層７は、上記割合Ａと割合Ｂとの比Ａ／Ｂが１．０未満となる部分を有する。すなわち、第２の領域７２における低膨張充填材１４の割合Ｂに比べて、第１の領域７１における低膨張充填材１４の割合Ａが小さい部分を有する。
【００３３】
封着材料層７の上記比Ａ／Ｂが１．０未満となる部分においては、第１の領域７１は、低膨張充填材１４の割合Ａが小さいことから、封着ガラス１３の割合が大きい。第１の領域７１における封着ガラス１３の割合が大きいと、第２の基板２との実効的な接着面積が大きくなる。これにより、第２の基板２に対する封着材料層７の接着強度が高くなる。
【００３４】
また、封着用レーザ光を第２の基板２を透して封着材料層７に照射する場合、第１の領域７１における低膨張充填材１４の割合Ａが小さいと、第１の領域７１における封着用レーザ光の散乱が抑制される。これにより、封着用レーザ光が第２の領域７２に到達しやすくなり、封着材料層７の全体が均一に加熱されやすくなる。また、第１の領域７１の過度な加熱が抑制されることから、これに隣接する第２の基板２の破損が抑制される。
【００３５】
比Ａ／Ｂは、上記効果を得る観点から、０．９以下が好ましく、０．８以下がより好ましく、０．７以下がさらに好ましい。比Ａ／Ｂの下限値は、特に制限されず、０（零）であってもよいが、０．１以上が好ましく、０．３以上がより好ましい。
【００３６】
比Ａ／Ｂが１．０未満である部分は、封着材料層７の少なくとも一部にあればよく、その位置および範囲は必ずしも制限されない。本実施形態においては、例えば、上記観察範囲Ｅの１カ所について、比Ａ／Ｂが１．０未満であれば、封着材料層７は、比Ａ／Ｂが１．０未満となる部分を有するという。ただし、上記効果を得る観点からは、比Ａ／Ｂが１．０未満である部分が多いほど好ましい。比Ａ／Ｂが１．０未満である部分の存在範囲は、封着材料層７の周方向のうち長さで９０％以上の範囲が特に好ましい。
【００３７】
比Ａ／Ｂが１．０未満となる部分の存在範囲は、例えば、図６に示すような封着材料層７の幅方向に垂直な断面について、周方向に順次移動するようにして観察することにより求めることができる。観察方法としては、走査型電子顕微鏡が挙げられる。上記断面として、例えば、封着材料層７の幅方向の中央を通る断面が挙げられる。観察は、例えば、水平方向（この場合は周方向）の観察範囲の幅Ｘを１５μｍ、厚さ方向の観察範囲の深さＹを封着材料層７の厚さ方向の全体とする観察範囲Ｅについて、該観察範囲Ｅを周方向に移動しながら行う。なお、製造方法等から比Ａ／Ｂが一定である範囲が明確である場合、このような範囲の両端部についてのみ比Ａ／Ｂを求めて、比Ａ／Ｂが１．０未満となる部分の存在範囲を求めてもよい。
【００３８】
割合Ａ、Ｂは、比Ａ／Ｂが１．０未満となれば特に制限されないが、割合Ａは０．１７未満が好ましく、割合Ｂは０．１７以上が好ましい。割合Ａが０．１７未満の場合、第１の領域７１における封着用レーザ光の散乱が効果的に抑制される。これにより、封着用レーザ光が第２の領域７２に到達しやすくなり、封着材料層７の全体が均一に加熱されやすくなる。割合Ｂが０．１７以上の場合、第１の基板１および第２の基板２の熱膨張係数に封着層の熱膨張係数が近づくために好ましい。割合Ａの下限値は、特に制限されず、０（零）であってもよい。割合Ｂの上限値は、必ずしも制限されないが、封着時の第１の基板１との接着性が良好になることから０．３以下が好ましい。
【００３９】
以下に、図７Ａ〜図７Ｃを参照しながら、封着材料層付き部材の製造方法、すなわち、第２の基板２の表面２ａ上への枠上の封着材料層７の形成方法について説明する。
なお、以下では、封着ガラスと低膨張充填材とに対する低膨張充填材の含有割合が異なる２種の封着材料ペーストを塗布する方法について説明する。
【００４０】
封着材料層付き部材は、例えば、以下の（１）基板準備工程、（２）封着材料ペースト調製工程、（３）第１の塗布工程、（４）第２の塗布工程、および（５）焼成工程を含む方法で製造できる。
【００４１】
（１）基板準備工程は、枠状の封止領域を有する基板を用意する工程である。
（２）封着材料ペースト調製工程は、封着ガラスおよび低膨張充填材を含む第１の封着材料と有機バインダを含むビヒクルとを混合して第１の封着材料ペーストを、および封着ガラスおよび低膨張充填材を含む第２の封着材料と有機バインダを含むビヒクルとを混合して第２の封着材料ペーストを調製する工程である。この際、例えば、第１の封着材料における低膨張充填材の体積での含有割合ａと、第２の封着材料における低膨張充填材の体積での含有割合ｂとの比ａ／ｂを１．０未満とする。
（３）第１の塗布工程は、封止領域上に、（２）で調製した第１の封着材料ペーストを塗布して第１の枠状塗布層を形成する工程である（図７Ａを参照）。
（４）第２の塗布工程は、第１の枠状塗布層上に、（２）で調製した第２の封着材料ペーストを塗布して第２の枠状塗布層を形成する工程である（図７Ｂを参照）。
（５）焼成工程は、第１の枠状塗布層および第２の枠状塗布層を加熱して封着材料層を形成する工程である（図７Ｃを参照）
【００４２】
基板の準備については上記の電子デバイスにおける第１の基板１と第２の基板２とを用意するのと同様にできる。
別途、封着ガラスに低膨張充填材および任意にレーザ吸収材等を配合して第１の封着材料を作製し、これをビヒクルと混合して第１の封着材料ペーストを調製する。また、封着ガラスに低膨張充填材および任意にレーザ吸収材等を配合して第２の封着材料を作製し、これをビヒクルと混合して第２の封着材料ペーストを調製する。
【００４３】
この際、第１の封着材料における封着ガラスと低膨張充填材と任意に配合されるレーザ吸収材等との合計量に対する低膨張充填材の体積での割合ａと、第２の封着材料における封着ガラスと低膨張充填材と任意に配合されるレーザ吸収材等との合計量に対する低膨張充填材の体積での割合ｂとの比ａ／ｂが１．０未満となるように、それぞれの封着材料における低膨張充填材の含有割合を調整する。
【００４４】
第１の封着材料、例えば、封着ガラスと低膨張充填材からなる第１の封着材料の合計量に対する低膨張充填材の体積での割合ａは、０．１以下が好ましい。このような場合、第１の領域７１における封着用レーザ光の散乱が効果的に抑制される。これにより、封着用レーザ光が第２の領域７２に到達しやすくなり、封着材料層７の全体が均一に加熱されやすくなる。割合ａは、０．０５以下がより好ましい。割合ａの下限値は、特に制限されず、０（零）であってもよいが、０．０１以上が好ましく、０．０３以上がより好ましい。第１の封着材料中にレーザ吸収材等を含有する場合であっても上記した好ましい範囲が適用可能である。
【００４５】
第２の封着材料、例えば、封着ガラスと低膨張充填材からなる第２の封着材料の合計量に対する低膨張充填材の体積での割合ｂは、０．０５以上が好ましい。このような場合、第１の基板１および第２の基板２の熱膨張係数に封着層１１の熱膨張係数が近づくために好ましい。割合ｂは、０．１以上がより好ましい。ただし、割合ｂが過度に大きくなると、溶融時の流動性が劣化して第１の基板１との接着性が低下するおそれがある。このため、割合ｂは、０．４以下が好ましい。第２の封着材料中にレーザ吸収材等を含有する場合であっても上記した好ましい範囲が適用可能である。
【００４６】
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、第１の基板１および第２の基板２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低融点の封着ガラスが好ましい。
【００４７】
錫−リン酸系ガラスは、５５〜６８モル％のＳｎＯ、０．５〜５モル％のＳｎＯ２、および２０〜４０モル％のＰ２Ｏ５（基本的には合計量を１００モル％とする）を含む組成が好ましい。
【００４８】
上記した３成分で形成されるガラスは、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モル％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モル％となるように調整される。
【００４９】
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。
【００５０】
上記した３成分で形成される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、Ｎｂ２Ｏ５、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。
【００５１】
低膨張充填材は、封着ガラスより低い熱膨張係数を有する。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、チタン酸アルミニウム、ムライト、コージェライト、ユークリプタイト、スポジュメン、リン酸ジルコニウム系化合物、石英固溶体、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、またはこれらの複合化合物が挙げられる。
【００５２】
封着材料はレーザ吸収材を含有することが好ましい。レーザ吸収材として、例えば、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、および／または上記金属を含む酸化物等の金属化合物の少なくとも１種が用いられる。
【００５３】
レーザ吸収材の含有量は、封着材料に対して０．１〜４０体積％の範囲が好ましい。レーザ吸収材の含有量が０．１体積％未満であると封着材料層７を十分に溶融させることができないおそれがある。レーザ吸収材の含有量が４０体積％を超えると第２の基板２との界面近傍で局所的に発熱するおそれがあり、また封着材料の溶融時の流動性が劣化して第１の基板１との接着性が低下するおそれがある。レーザ吸収材の含有量は、好ましくは３７体積％以下である。
【００５４】
ビヒクルは、有機バインダを溶剤に溶解して調製する。有機バインダとしては、例えば、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のセルロース系樹脂；メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、ブチルメタクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、ブチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート等のアクリル系モノマーの１種以上を重合して得られるアクリル系樹脂等の有機樹脂；ポリプロピレンカーボネート等の脂肪族ポリオレフィン系カーボネート樹脂が用いられる。溶剤としては、セルロース系樹脂の場合は、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が、アクリル系樹脂の場合は、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が、脂肪族ポリオレフィン系カーボネートの場合は、炭酸プロピレン、トリアセチン等の溶剤が用いられる。
【００５５】
各封着材料ペーストの粘度は、塗布装置等に適した粘度に調整すればよく、有機バインダと溶剤との割合や、封着材料とビヒクルとの割合により調整できる。各封着材料ペーストには、消泡剤や分散剤のように公知のガラスペーストにおける添加物を加えてもよい。封着材料ペーストの調製には、攪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できる。
【００５６】
次に、図７Ａに示すように、第２の基板２の周辺部に設けられた枠状の封止領域６の全周に亘って第１の封着材料ペーストを塗布し、乾燥させて第１の枠状塗布層８ａを形成する（第１の塗布工程）。さらに、図７Ｂに示すように、第１の枠状塗布層８ａ上に第２の封着材料ペーストを塗布し、乾燥させて第２の枠状塗布層８ｂを形成する（第２の塗布工程）。これにより、第１の枠状塗布層８ａと第２の枠状塗布層８ｂとがこの順に積層された枠状塗布層８を形成する。
【００５７】
塗布は、例えば、スクリーン印刷やグラビア印刷等の印刷法により、またはディスペンス法等により行う。また、乾燥は、溶剤を除去するために、１２０℃以上の温度で、１０分以上行うことが好ましい。溶剤が残留すると、その後の焼成工程で有機バインダを十分に除去できないおそれがある。
【００５８】
枠状塗布層８の厚さは、焼成後の厚さで１μｍ以上、すなわち封着材料層７の厚さで１μｍ以上が好ましい。このような厚さの場合、形成条件や焼成条件等の調整により、枠状塗布層８を良好に焼成できる。枠状塗布層８の厚さは、焼成後の厚さで１５０μｍ以下がより好ましい。均一な焼成の観点から、枠状塗布層８の厚さは焼成後の厚さで２０μｍ以下がさらに好ましい。枠状塗布層８の幅は、焼成後の幅で０．１〜５．０ｍｍが好ましく、０．２〜３．０ｍｍがより好ましく、０．３〜２．０ｍｍがさらに好ましい。
【００５９】
第１の枠状塗布層８ａ、第２の枠状塗布層８ｂの厚さは、封着材料層７としたときに比Ａ／Ｂが１．０未満となれば必ずしも制限されないが、第１の枠状塗布層８ａの厚さをＨａとし、第２の枠状塗布層８ｂの厚さをＨｂとしたとき、比Ｈａ／Ｈｂが０．１〜２．０であることが好ましい。
【００６０】
さらに、図７Ｃに示すように、枠状塗布層８を加熱することにより、枠状塗布層８中の有機バインダを除去しつつ、封着材料を焼成して、第２の基板２から順に第１の封着材料層７ａおよび第２の封着材料層７ｂが積層された２層構造の封着材料層７を得る。焼成は、例えば、焼成炉を用いて、封着ガラスの軟化点以上の温度、例えば、軟化点より１０〜１００℃高い温度に加熱する。なお、本明細書において、ガラス軟化点は示差熱分析（ＤＴＡ）の第４変曲点の温度で定義される。
【００６１】
ここで、封着材料層７が、第１の封着材料ペーストからなる第１の封着材料層７ａと、第２の封着材料ペーストからなる第２の封着材料層７ｂとからなり、かつ封着材料層７ａの厚さと封着材料層７ｂの厚さとがそれぞれＹ１、Ｙ２である場合、封着材料層７の厚さ方向に切断した断面が図６に示す断面に相当する。この場合、封着材料層７ａの断面が第１の領域７１に相当し、封着材料層７ｂの断面が第２の領域７２に相当する。
【００６２】
従って、２種の封着材料ペーストを塗布する方法によれば、具体的には、第１の封着材料における低膨張充填材の体積での割合ａと、第２の封着材料における低膨張充填材の体積での割合ｂとの比ａ／ｂが１．０未満となるように、それぞれの封着材料における低膨張充填材の含有割合を調整することで、封着材料層７を厚さ方向に切断した断面において、第１の領域の面積に占める低膨張充填材の面積の割合Ａと、第２の領域の面積に占める低膨張充填材の面積の割合Ｂとの比Ａ／Ｂを１．０未満にできる。
【００６３】
なお、上記したような封着材料ペーストを繰り返して塗布し焼成炉等で全体を均一に焼成する方法の場合、枠状塗布層８の積層構造は基本的に焼成前後で変化しない。すなわち、封着材料層７の積層構造は、枠状塗布層８の積層構造と同様となる。なお、積層構造とは、各層における封着ガラスと低膨張充填材の混合割合や低膨張充填材の分散状態をいう。従って、上記方法の場合、封着材料層７の一部で比Ａ／Ｂが１．０未満となっていれば、基本的に残部についても比Ａ／Ｂが１．０未満となる。
【００６４】
以上、封着材料層７の形成方法について、２種の封着材料ペーストを低膨張充填材の含有割合が高くなる順序でそれぞれ１回ずつ塗布する方法を例に挙げて説明したが、封着材料層７の形成方法は、得られる封着材料層７において上記比Ａ／Ｂが１．０未満となる部分を有するような形成方法であれば、このような方法に限られない。例えば、２種の封着材料ペーストは、交互にそれぞれ２回以上繰り返して塗布してもよい。また、封着材料ペーストには、封着材料における低膨張充填材の含有割合が異なる３種以上の封着材料ペーストを用いてもよい。
【００６５】
また、封着材料層７は、焼成炉を用いずに、焼成用レーザ光を照射して焼成する方法によって形成してもよい。例えば、１種の封着材料ペーストを塗布して単層構造の枠状塗布層８を形成した後、この枠状塗布層８に沿って焼成用レーザ光を走査しながら照射して封着材料層７を形成してもよい。このような形成方法についても、焼成用レーザ光の出力や走査速度等の調整によって、得られる封着材料層７において比Ａ／Ｂが１．０未満となる部分を有するように形成できれば、封着材料層７の形成方法として採用できる。
【００６６】
第２の基板２への封着材料層７の形成後、すなわち封着材料層付き部材の製造後、図１Ｂに示すように、第１の基板１と、封着材料層７がその周辺部に形成された第２の基板２とを、表面１ａ、表面２ａ同士が対向するように封着材料層７を介して積層して組立体とする。その後、図１Ｃに示すように、組立体の第２の基板２の上方から、第２の基板２を通して封着材料層７に封着用レーザ光１０を照射する。封着用レーザ光１０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レーザ等の所望のレーザ光を使用できる。
【００６７】
このように、封着用レーザ光を第２の基板２を透して封着材料層７に照射する場合、図６に示されるように、封着材料層７において封着用レーザ光が先に到達する第１の領域７１における低膨張充填材１４の割合Ａが小さいと、第１の領域７１における封着用レーザ光の散乱が抑制される。これにより、封着用レーザ光が第２の領域７２に到達しやすくなり、封着材料層７の全体が均一に加熱されやすくなる。また、第１の領域７１の過度な加熱が抑制されることから、これに隣接する第２の基板２の破損が抑制され好ましい。
【００６８】
なお、封着用レーザ光１０は、必要に応じて、組立体の第１の基板１の下方から、第１の基板１を通して封着材料層７に照射してもよい。また、第２の基板２の上方からと、第１の基板１の下方からとの両側から封着用レーザ光１０を照射してもよい。
【００６９】
封着用レーザ光１０は封着材料層７に沿って走査しながら照射される。封着材料層７はレーザ光１０が照射された部分から順に溶融し、封着用レーザ光１０の照射終了とともに急冷固化されて第１の基板１に固着する。そして、封着材料層７の全周にわたって封着用レーザ光１０を照射することによって、図１Ｄに示すように第１の基板１と第２の基板２との間を封止する封着層１１を形成する。このようにして、第１の基板１と第２の基板２との間に電子素子部４が気密封止された電子デバイス１２が作製される。
【００７０】
封着用レーザ光１０の出力密度は、４００〜１０００Ｗ／ｃｍ２が好ましい。出力密度が４００Ｗ／ｃｍ２未満であると、封着材料層７の全体を均一に加熱できないおそれがある。出力密度が１０００Ｗ／ｃｍ２を超えると、第２の基板２が過剰に加熱されてクラックや割れ等が生じやすくなる。また、封着用レーザ光１０のビーム径は、０．５〜３ｍｍが好ましい。なお、ビーム径は、ビーム強度がビーム最大強度の１３．５％となる領域で定義する。
【００７１】
封着用レーザ光１０の走査速度は、３〜２０ｍｍ／ｓの範囲内が好ましい。走査速度が３ｍｍ／ｓ未満の場合、封着速度が低下して封着層１１を効率的に形成できない。一方、走査速度が２０ｍｍ／ｓを超える場合、封着材料層７が十分に加熱されず、封着性が良好とならないおそれがある。
【００７２】
図８は、例えば図６に厚さ方向の断面が示される封着材料層７付きの第２の基板２を用いて、電子デバイスを製造した場合の封着層１１を模式的に示す断面図である。封着材料層７の積層構造は、封着用レーザ光１０の照射前後で変化しないことから、封着層１１は、封着材料層７と同様の積層構造となる。なお、積層構造とは、各層における封着ガラスと低膨張充填材の割合を含む低膨張充填材の分散状態をいう。
【００７３】
すなわち、封着層１１は、封着層１１の厚さ方向の中央に対して第２の基板２側に第３の領域１１１を有し、該中央に対して第２の基板２とは反対側に第４の領域１１２を有する。封着層１１における第３の領域１１１は封着材料層７における第１の領域７１に対応する領域であり、第４の領域１１２は封着材料層７における第２の領域７２に対応する領域である。
【００７４】
封着層１１の厚さ方向に切断した断面における、第３の領域１１１の面積に占める低膨張充填材の面積の割合をＣとし、第４の領域１１２の面積に占める低膨張充填材の面積の割合をＤとしたとき、割合Ｃは封着材料層７における割合Ａと同一となり、割合Ｄは封着材料層７における割合Ｂと同一となる。従って、封着材料層７に比Ａ／Ｂが１．０未満である部分が存在する場合、封着層１１にも比Ｃ／Ｄが１．０未満となる部分が存在する。
【００７５】
実施形態の電子デバイスの製造方法は、封着材料層の接着強度が高く、また封着材料層が均一に加熱されるとともに過度な加熱が抑制される。これにより、封着層を良好に形成でき、機能や信頼性の低下が抑制された電子デバイスを再現性よく製造できる。
【実施例】
【００７６】
以下、実施例を参照して詳細に説明する。
なお、本発明は、これらの実施例によって何ら限定されない。
【００７７】
（実施例１）
Ｂｉ２Ｏ３  ８３質量％、Ｂ２Ｏ３  ５質量％、ＺｎＯ  １１質量％、Ａｌ２Ｏ３  １質量％の組成を有し、平均粒径が１μｍのビスマス系ガラスフリット（軟化温度：４１０℃）、平均粒径が０．９μｍの低膨張充填材としてのコージェライト粉末、Ｆｅ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３−ＭｎＯ−ＣｕＯ組成を有し、平均粒径が１．９μｍのレーザ吸収材を用意した。
【００７８】
ビスマス系ガラス粉末、コージェライト粉末およびレーザ吸収材の平均粒径は、レーザ回折法によって測定、算出した。
【００７９】
上記したビスマス系ガラスフリット８４体積％、コージェライト粉末５体積％、およびレーザ吸収材１１体積％を混合して第１の封着材料を作製した。この封着材料９０質量％をビヒクル１０質量％と混合して第１の封着材料ペーストを調製した。ビヒクルは有機バインダとしてのエチルセルロース（５質量％）を２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールモノイソブチレートからなる溶剤（９５質量％）に溶解したものである。
【００８０】
別途、ビスマス系ガラスフリット７３体積％、コージェライト粉末１６体積％、およびレーザ吸収材１１体積％を混合して第２の封着材料を作製した。この封着材料９０質量％をビヒクル１０質量％と混合して第２の封着材料ペーストを調製した。なお、ビスマス系ガラスフリット、コージェライト粉末、レーザ吸収材、ビヒクルは、第１の封着材料、第１の封着材料ペーストに使用したものと同様である。
【００８１】
次に、３８×１０−７／Ｋの熱膨張係数を有する無アルカリガラスからなり、枠状の封止領域を有する９０ｍｍ×９０ｍｍ×０．７ｍｍｔの大きさの基板の封止領域に第１の封着材料ペーストをディスペンス法により塗布した後、１２０℃×１０分の条件で乾燥させて第１の枠状塗布層を形成した。また、第１の枠状塗布層上に第２の封着材料ペーストをディスペンス法により塗布した後、１２０℃×１０分の条件で乾燥させて第２の枠状塗布層を形成した。そして、焼成炉を用いて、全体を４８０℃に加熱して、基板上に第１の封着材料層および第２の封着材料層がこの順に積層された２層構造の封着材料層を有する封着材料層付き部材を製造した。なお、第１の封着材料層の厚さは３μｍ、第２の封着材料層の厚さは３μｍである。また、第１の封着材料層の幅、第２の封着材料層の幅は、いずれも５００μｍである。
【００８２】
この封着材料層付き部材について、封着材料層の幅方向に垂直な断面であって封着材料層の幅方向の中央を通る断面を走査型電子顕微鏡によって観察した。これにより、封着材料層の厚さ方向の中央に対して基板側の領域である第１の領域に含まれる低膨張充填材の面積での割合Ａを求めるとともに、厚さ方向の中央に対して基板とは反対側の領域である第２の領域に含まれる低膨張充填材の面積での割合Ｂを求めた。なお、割合Ａ、Ｂは、二次元画像解析ソフトウェア（三谷商事株式会社製、商品名：ウィンルーフ）を用いて求めた。また、割合Ａ、Ｂを求めるための観察範囲Ｅについては、水平方向（ここでは封着材料層の周方向）の幅Ｘを２０μｍとし、垂直方向（厚さ方向）の深さＹは封着材料層の厚さとした。その後、割合Ａ、Ｂを用いて、比Ａ／Ｂを算出した。
【００８３】
次に、上記封着材料層付き部材に使用した基板と同様の組成および形状を有する他の基板上に上記封着材料層付き部材を積層した。その後、封着材料層付き部材の基板を通して、封着用レーザ光を封着材料層に沿って走査しながら照射し、封着材料層を溶融ならびに急冷固化することによって、１対の基板が封着層により封着された気密容器を作製した。
【００８４】
封着用レーザ光は、波長８０８ｎｍ、出力密度６２０Ｗ／ｃｍ２、直径１．５ｍｍの円形状のビーム形状とした。ビーム形状は、レーザビームプロファイラ（オフィール社製、装置名：ＢＳ−ＵＳＢ−ＳＰ６２０）を用いて測定し、ビーム強度がビーム最大強度の１３．５％となる径をビーム径とした。レーザ出力は、パワーメータ（コヒーレント社製、装置名：ＦｉｅｌｄＭａｘｌｌ−ＴＯ）およびヘッド（コヒーレント社製、装置名：ＰＭ１００−１９Ｃ）を用いて測定した。また、封着用レーザ光の照射時の封着材料層の温度は、放射温度計による温度で６３０℃であった。
【００８５】
（実施例２）
３８×１０−７／Ｋの熱膨張係数を有する無アルカリガラスからなり、枠状の封止領域を有する９０ｍｍ×９０ｍｍ×０．７ｍｍｔの大きさの基板の封止領域に、実施例1記載の第１の封着材料ペーストをディスペンス法により塗布した後、１２０℃×１０分の条件で乾燥させて第１の枠状塗布層を形成した。
【００８６】
次に、上記枠状塗布層に沿って焼成用レーザ光を走査しながら照射して封着材料層を形成した。焼成レーザ光の走査速度ならびに出力を調整したところ、Ａ／Ｂは０．６５となった。封着材料層の厚さは５μｍである。また、この封着材料層の幅は５００μｍである。
【００８７】
上記封着材料層付き部材に使用した基板と同様の組成および形状を有する他の基板上に上記封着材料層付き部材を積層し、実施例１と同様にして気密容器を作製した。
【００８８】
（比較例１）
割合Ａ、Ｂ、比Ａ／Ｂを表１に示すように変更した以外は、実施例１と同様にして封着材料層付き部材を製造した。なお、割合Ａ、Ｂ、比Ａ／Ｂの調整は、第１の封着材料および第２の封着材料におけるビスマス系ガラスフリットとコージェライト粉末との配合割合の変更により行った。具体的には、第１の封着材料に対して第２の封着材料におけるコージェライト粉末の配合割合を少なくした。その後、この封着材料層付き部材を用いた以外は実施例１と同様にして気密容器を作製した。
【００８９】
（比較例２）
封着用レーザ光の出力密度を７０７Ｗ／ｃｍ２に変更したこと以外は比較例１と同様にして気密容器を作製した。
【００９０】
その後、実施例および比較例の気密容器について、封着性の評価を行った。表中、「○」は、基板の割れが抑制されて外観が良好であるとともに、封着層の剥離が抑制されて気密性が良好であることを示し、「×」は、基板に割れが発生して外観が不良となり、または封着層に剥離が発生して気密性が不良となることを示す。
【００９１】
【表１】
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【００９２】
比較例１のように比Ａ／Ｂが１．０を超える場合、封着層の一部が剥離して気密性が低下する。同様の比Ａ／Ｂで封着性を良好とするには、比較例２のように封着用レーザ光の出力密度を大きくする必要がある。一方、実施例１、２のように比Ａ／Ｂが１．０未満の場合、封着用レーザ光の出力密度が低くても良好な封着性が得られる。なお、実施例１、２は、封着材料層の周方向のうち長さで９０％以上の範囲で比Ａ／Ｂがそれぞれ０．４３および０．６５となっていた。
【符号の説明】
【００９３】
１…第１の基板、１ａ…表面、２…第２の基板、２ａ…表面、３…素子領域、４…電子素子部、５…第１の封止領域、６…第２の封止領域、７…封着材料層、７ａ…第１の封着材料層、７ｂ…第２の封着材料層、８…枠状塗布層、８ａ…第１の枠状塗布層、８ｂ…第２の枠状塗布層、１０…封着用レーザ光、１３…封着ガラス、１４…低膨張充填材、７１…第１の領域、７２…第２の領域、１１１…第３の領域、１１２…第４の領域
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図８】
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