(57)【要約】【課題】他部材に対して良好に接合することができるシリカガラス部材とその製造方法及びセラミックスとシリカガラスの接合方法を提供する。【解決手段】ＬＥＤ用レンズ１０は、シリカガラスからなる本体部１１を備えている。本体部１１は、例えば、半球体状のレンズ部１１Ａと、レンズ部１１Ａの平面側周縁部に設けられたフランジ部１１Ｂとを有している。フランジ部１１Ｂの底面（接合部１１Ｃ）には、Ａｕとガラスを含む接合膜１２が設けられている。接合膜１２は、Ａｕ粉末とガラスフリットとを含むペーストを塗布し、加熱し、ガラスフリットを溶融することにより形成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリカガラスからなる本体部を備え、
この本体部の他部材に対する接合部に、Ａｕと、ガラスフリットが溶融して形成されたガラスとを含む接合膜が設けられ、接合膜は軟化点８５０℃以下のガラスフリットと平均粒径３μｍ以下のＡｕ粒子から作られ、厚みが０．２μｍ以上１０μｍ以下である
ことを特徴とするシリカガラス部材。
【請求項２】
前記本体部がＬＥＤ用レンズまたはＬＥＤ用キャップであることを特徴とする請求項１記載のシリカガラス部材。
【請求項３】
前記接合膜におけるＡｕの含有量は、５０質量％以上であることを特徴とする請求項１または請求項２記載のシリカガラス部材。
【請求項４】
前記接合膜の厚さは、０．５μｍ以上１０μｍ以下であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１に記載のシリカガラス部材。
【請求項５】
前記接合膜の表面は、同一平面上にあることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１に記載のシリカガラス部材。
【請求項６】
シリカガラスからなる本体部を備え、この本体部の他部材に対する接合部に、Ａｕと、ガラスフリットが溶融して形成されたガラスとを含む接合膜が設けられたシリカガラス部材の製造方法であって、
前記接合膜は、前記接合部に、Ａｕ粉末とガラスフリットを含むペーストを膜状に形成し、さらに前記ペースト膜を加熱して本体部に接合して形成することを特徴とするシリカガラス部材の製造方法。
【請求項７】
前記ペーストを、スクリーン印刷、液漬け、又は、刷毛塗りにより膜状に形成することを特徴とする請求項６記載のシリカガラス部材の製造方法。
【請求項８】
セラミックスとシリカガラスの接合方法であって、
前記セラミックス側の接合部をメタライズし表面がＡｕを含有する筐体メタライズ層を形成する工程と、
シリカガラス側の接合部にＡｕ粉末とガラスフリットからなるペースト膜を形成する工程と、
前記ペースト膜を加熱してシリカガラスに一体化した接合膜を形成する工程と、
前記筐体メタライズ層と前記接合膜の間にＡｕ−Ｓｎはんだを挟んで加熱しセラミックスとシリカガラスを接合することを特徴とする、セラミックスとシリカガラスの接合方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セラミックスと接着が容易なシリカガラス部材、その製造方法及びセラミックスとシリカガラスの接合方法に関する。特に発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ；ＬＥＤ）を収容するセラミックスで形成された筐体に対して強固に接合可能なキャップやレンズであるシリカガラス部材、その製造方法及び両者の接合方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＬＥＤは、筐体の中に置かれ、レンズを兼ねる樹脂中に埋入され、または、樹脂製の接着剤を介してガラスレンズなどで密閉されていた。しかし、紫外線を発するＬＥＤに関しては、通常のガラスでは紫外線の透過率が低く、また、樹脂製のレンズや接着剤は紫外線によりすぐに劣化する。
シリカガラスは、高純度なものが製造しやすく、紫外線などの光の透過性に優れ、また、自身が紫外線などで劣化しないため、ＬＥＤのキャップやレンズなどの材料としてとても好ましい。しかし、紫外線を発するＬＥＤにシリカガラスを用いることは、取り扱いが容易な樹脂製接着剤が使用できないことに加えて、熱膨張率が他部材に比べて小さいため、他部材と接合すると熱膨張率の差による応力が発生してしまうという問題があり、困難であった。
そのため、紫外線用ＬＥＤでは、例えば、キャップやレンズを筐体に固定し、封止する封止材としてガラスフリットやはんだなどが考えられている。（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。しかし、このような封止材では、シリカガラスよりなるキャップやレンズと、酸化アルミニウムや窒化アルミニウムなどからなるセラミックスの筐体とを接合（接着）することが難しく、そのためＬＥＤを気密に密閉することが困難であった。そこで、従来は、あえてシリカガラスではない紫外線透過ガラスのキャップやレンズを用いるか、紫外線に強くない樹脂等で接合（固定）することが多かった（例えば、特許文献３及び特許文献４参照）。その結果、光の透過性が不十分になり、または、劣化により密閉性が破壊されてしまう場合があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−２０４５９９号公報
【特許文献２】特開２０１８−００６６９３号公報
【特許文献３】特許第３６５８８００号公報
【特許文献４】特開２００６−１４０２８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
シリカガラス製のキャップやレンズと、セラミックス製の筐体とをはんだにより接合する方法としては、はんだによる接着力を高めるため、シリカガラス製のキャップやレンズの接合面をメタライズすることが考えられる。しかし、単にメタライズしただけでは、加熱冷却が繰り返される部位のため、シリカガラスとメタライズ膜の熱膨張差に起因する応力が発生し、早期の破壊につながってしまう。一般的なメタライズ膜の材料であるＣｒ（クロム）は、蒸着による成膜をした場合、密着性を高めるためには成膜温度を高くする必要があるので、使用温度である常温付近ではシリカガラスとの間の応力が高くなり、好ましくない。つまり、膜の剥離や、シリカガラス製のキャップやレンズにクラックが入るなどの現象が発生し、ＬＥＤに影響を及ぼすなど、信頼性に問題があった。
一方、はんだの代わりにガラスフリットを用いる方法も、種々提案されているが、強固にセラミックスとシリカガラスを接合することはできなかった。
【０００５】
本発明は、このような問題に基づきなされたものであり、他部材に対して良好に接合することができるシリカガラス部材とその製造方法及びセラミックスとシリカガラスの接合方法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】
本発明のシリカガラス部材は、シリカガラスからなる本体部を備え、
この本体部の他部材に対する接合部に、Ａｕと、ガラスフリットが溶融して形成されたガラスとを含む接合膜が設けられ、接合膜は軟化点８５０℃以下のガラスフリットと平均粒径３μｍ以下のＡｕ粒子から作られ、厚みが０．２μｍ以上１０μｍ以下のものである。
【０００７】
本発明のシリカガラス部材の製造方法は、シリカガラスからなる本体部を備え、この本体部の他部材に対する接合部に、Ａｕと、ガラスフリットが溶融して形成されたガラスとを含む接合膜が設けられたシリカガラス部材を製造するものであって、
接合膜は、接合部に、Ａｕ粉末とガラスフリットを含むペーストを膜状に形成し、さらにペースト膜を加熱して本体部に接合して形成するものである。
【０００８】
本発明のセラミックスとシリカガラスの接合方法は、
セラミックス側の接合部をメタライズし表面がＡｕを含有する筐体メタライズ層を形成する工程と、
シリカガラス側の接合部にＡｕ粉末とガラスフリットからなるペースト膜を形成する工程と、
ペースト膜を加熱してシリカガラスに一体化した接合膜を形成する工程と、
筐体メタライズ層と接合膜の間にＡｕ−Ｓｎはんだ（金錫はんだ）を挟んで加熱しセラミックスとシリカガラスを接合するものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のシリカガラス部材によれば、シリカガラスからなる本体部の接合部にＡｕとガラスとを含む接合膜を設けるようにしたので、シリカガラスとガラスの相性が良く、Ａｕとはんだの相性も良いため、接合部と他部材とを良好に接合することができる。
Ａｕ粉末の平均粒径は３μｍ以下が好ましい。低温で接合膜を製造できるからである。
ガラスフリットの軟化点は、８５０℃以下が好ましい。低温で接合膜を製造できるからである。
接合膜の厚みは、０．２μｍ以上１０μｍ以下が好ましい。応力を緩和しつつ、膜自体の強度を維持することができるからである。よって、剥離をより抑制することができる。０．５μｍ以上であれば、緩和効果が増し、より好ましい。
【００１０】
本発明のシリカガラス部材は、ＬＥＤ用レンズまたはＬＥＤ用キャップに特に適する。
また、接合膜におけるＡｕの含有量を５０質量％以上とすれば、はんだとの接合強度を高くすることができ、剥離を抑制することができ、好ましい。なお、Ａｕの含有量をあまり少なくすると、Ａｕ−Ｓｎはんだとの接合界面に剥離を生じやすくなるので注意が必要である。
【００１１】
本発明のシリカガラス部材は、その接合膜の表面が、同一平面上にあることが好ましい。隙間なく確実な整合をすることができる。
【００１２】
本発明のシリカガラス部材の製造方法によれば、接合部に、Ａｕ粉末とガラスフリットとを含むペースト膜を形成し、これを加熱してシリカガラス部材と一体化した接合膜を形成するようにしたので、容易に本発明のシリカ部材を製造することができる。
【００１３】
ペーストは、スクリーン印刷、液漬け、又は、刷毛塗りにより膜状に形成すれば、容易に製造できる。
【００１４】
本発明のセラミックスとシリカガラスの接合方法によれば、メタライズされたセラミックスとＡｕを含む接合膜が形成されたシリカガラスを、Ａｕ−Ｓｎはんだを介して接合するので、セラミックスとシリカガラスを容易に強固に接合することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るシリカガラス部材であるＬＥＤ用レンズの構成を表す図である。
【図２】図１に示したＬＥＤ用レンズを用いたＬＥＤ装置の構成を表す断面図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係るシリカガラス部材であるＬＥＤ用キャップの構成を表す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１７】
（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態に係るシリカガラス部材であるＬＥＤ用レンズ１０の構成を表すものであり、（Ａ）は断面構成を表し、（Ｂ）は下側から見た構成を表している。図２は、ＬＥＤ用レンズ１０を用いたＬＥＤ装置２０の断面構造を表すものであり、（Ａ）は全体構成を表し、（Ｂ）は（Ａ）に示した破線の部分を拡大して表している。
【００１８】
このＬＥＤ用レンズ１０は、シリカガラスからなる本体部１１を備えている。本体部１１は、例えば、半球体状のレンズ部１１Ａと、レンズ部１１Ａの平面側周縁部に設けられたフランジ部１１Ｂとを有している。このＬＥＤ用レンズ１０は、例えば、図２に示したように、ＬＥＤ２１が配設された筐体２２に対して配設される。
【００１９】
筐体２２には、例えば、ＬＥＤ２１を配設する凹部２３が設けられており、凹部２３の上部には、例えば、ＬＥＤ用レンズ１０を配設するための段差部２４が設けられている。ＬＥＤ用レンズ１０は、例えば、フランジ部１１Ｂを段差部２４に当接させて配設され、フランジ部１１Ｂの底面と段差部２４の上面とが接合される。すなわち、このＬＥＤ用レンズ１０では、フランジ部１１Ｂの底面が、他部材である筐体２２に対する接合部１１Ｃとなっている。フランジ部１１Ｂの底面と段差部２４の上面とは、例えば、はんだ２５により接合される。気密性高く封止するためである。はんだ２５の材料としては、例えば、Ａｕ−Ｓｎはんだが用いられる。また、段差部２４の上面には、はんだ２５の濡れ性を向上させるために筐体メタライズ層２６が形成されていることが好ましい。筐体メタライズ層２６としては、例えば筐体表面にＮｉ層を形成し、その上にＡｕ層を形成したものが挙げられる。
【００２０】
ＬＥＤ用レンズ１０のフランジ部１１Ｂの底面、すなわち、他部材に対する接合部１１Ｃには、Ａｕとガラスとを含む接合膜１２が設けられている。シリカガラスははんだ２５に濡れにくいので、表面をメタライズし、はんだ２５との相性を良くするためである。接合膜１２にＡｕを用いるのは、ＡｕはＣｒと比較してヤング率が低く、Ｃｒの場合と同じ温度で成膜したとしても、応力を低く抑えることができるからである。加えて、ＡｕはＡｕ−Ｓｎはんだと極めて相性が良い。また、接合膜１２にガラスを含むのは、Ａｕは濡れ性の問題から直接シリカガラスの上に成膜することが難しいので、ガラスによりシリカガラスに密着させるためである。なお、図１（Ｂ）において、接合膜１２の部分には梨地を付して示している。
【００２１】
接合膜１２は、例えば、Ａｕ粉末とガラスフリットとを含むペーストを塗布し、加熱し、焼成して形成すればよい。ガラスフリットが溶融してシリカガラスに密着し、強固な接合を得ることができる。ガラスフリットは軟化点が８５０℃以下のものを用い、より好ましくは７００℃以下のものを用いる。ペーストは、例えば、ガラスフリットの粒子とＡｕ粉末の粒子に、溶媒を混合することにより得られる。ペーストの溶媒は、例えば、エチルジグリコールアセテート（ＥＣＡ）、ブチルグリコールアセテート（ＢＣＡ）、ブチルジグリコールアセテート（ＢＤＧＡＣ）、シクロヘキサノン、トルエン、イソホロン、γ-ブチロラクトン、ベンジルアルコール、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ターピオネール等があげられる。
【００２２】
Ａｕ粉末の平均粒径は３μｍ以下が好ましく、より好ましくは平均粒径０．２μｍ以下のものである。低温で接合膜１２を製造できるからである。ガラスフリットを含むＡｕ粉末ペーストは軟化点が８５０℃以下であることが好ましく、より好ましくは軟化点が７００℃以下である。
【００２３】
接合膜１２におけるＡｕの含有量は、５０質量％以上とすることが好ましい。はんだ２５との接合強度を向上させることができ、剥離を抑制する効果を高めることができるからである。また、接合膜１２におけるＡｕの含有量は、９０質量％以下とすることが好ましい。９０質量％を超えると、ガラスの含有量が少なくなるので、シリカガラスとの密着性が弱くなり、剥離しやすくなるからである。より好ましくは、８０質量％以下である。
【００２４】
接合膜１２の厚さは、０．２μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましい。応力を緩和しつつ、膜自体の強度を維持することができるからである。０．５μｍ以上であればより好ましい。接合膜１２の表面は、同一平面上にあることが好ましい。はんだ２５により筐体２２に対して気密性良く容易に接合できるようにするためである。接合部１１Ｃの表面性状は、表面粗さが０．０５μｍ以上１μｍ以下であることが好ましい。表面粗さを０．０５μｍ以上とすることにより、接合部１１Ｃと接合膜１２との接合性を向上させることができ、一方、表面粗さが大きすぎると、接合膜１２の厚さにばらつきが生じ好ましくないからである。
なお、表面粗さは、触針式の表面粗さ測定機を用いて測定した。
【００２５】
このＬＥＤ用レンズ１０は、例えば、次のようにして製造することができる。まず、シリカガラスにより本体部１１を形成する。次いで、例えば、本体部１１の接合部１１Ｃに、Ａｕ粉末とガラスフリットとを含むペースト膜を形成する。その際、ペースト膜は、スクリーン印刷、液漬け、刷毛塗り等により形成することが好ましく、中でも、スクリーン印刷が好ましい。均一な膜厚に製造でき、膜の厚みの制御が容易で、容易に製造することができるからである。ペーストにおけるＡｕの含有量は、上述したように、５０質量％以上とすることが好ましく、また９０質量％以下とすることが好ましい。続いて、例えば、ペースト膜を加熱し、ガラスフリットを溶融する。具体的には、ペースト膜を形成した本体部１１を焼成し、ガラスフリットを溶融する。
【００２６】
また、このＬＥＤ用レンズ１０は、例えば、図２に示したように、はんだ２５により筐体２２に対して接合される。例えば、筐体２２の筐体メタライズ層２６が形成された段差部２４の上にテープ状のはんだ２５を配置し、その上に、フランジ部１１Ｂの接合膜１２が形成された接合部１１Ｃを当接させてＬＥＤ用レンズ１０を配設し、無酸素雰囲気下で加熱溶融させて溶着させる。
【００２７】
このように本実施の形態によれば、シリカガラスからなる本体部１１の接合部１１ＣにＡｕとガラスとを含む接合膜１２を設けるようにしたので、はんだ２５との相性を向上させることができ、接合部１１Ｃと他部材である筐体２２とを良好に接合することができる。
【００２８】
また、接合膜１２におけるＡｕの含有量を５０質量％以上とすれば、はんだ２５との接合強度を高くすることとができ、剥離を抑制することができる。
【００２９】
更に、接合膜１２の厚さを０．２μｍ以上１０μｍ以下とするようにすれば、応力を緩和しつつ、膜自体の強度を維持することができる。よって、剥離をより抑制することができる。
【００３０】
加えて、接合部１１Ｃに、Ａｕ粉末とガラスフリットとを含むペースト膜を形成し、加熱することにより、接合膜１２を形成するようにしたので、容易に製造することができる。
【００３１】
（第２の実施の形態）
図３は、第２の実施の形態に係るシリカ部材であるＬＥＤ用キャップ３０の構成を表すものであり、（Ａ）は断面構成を表し、（Ｂ）は下側から見た構成を表している。このＬＥＤ用キャップ３０は、第１の実施の形態において説明したＬＥＤ用レンズ１０とは本体部３１の形状が異なることを除き、他は同一の構成を有している。よって、同一の構成要素には同一の符号を付すと共に、対応する構成要素には十の位を“３”に変えた符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００３２】
本体部３１は、シリカガラスからなり、例えば、一端封止円筒状のキャップ部３１Ａと、キャップ部３１Ａの開口端部に設けられたフランジ部３１Ｂとを有している。このフランジ部３１Ｂは、第１の実施の形態におけるフランジ部１１Ｂに対応するものであり、第１の実施の形態と同様に、筐体２２の段差部２４に配設され、フランジ部３１Ｂの底面と段差部２４の上面とが接合される（図２参照）。すなわち、このＬＥＤ用キャップ３０では、フランジ部３１Ｂの底面が、他部材である筐体２２に対する接合部３１Ｃとなっている。ＬＥＤ用キャップ３０のフランジ部３１Ｂの底面、すなわち、他部材に対する接合部３１Ｃには、第１の実施の形態と同様に、接合膜１２が設けられている。図３（Ｂ）において、接合膜１２の部分には梨地を付して示している。
【００３３】
このＬＥＤ用キャップ３０は、第１の実施の形態において説明したＬＥＤ用レンズ１０と同様にして製造することができ、同様にして用いられる。また、同様の効果を得ることができる。
【００３４】
なお、本発明のシリカガラスは、純度９９％以上、好ましくは、９９．９％以上のものを用いることで、紫外線の透過率を高め、安定的な素材とすることができる。
本発明でＡｕの平均粒径は、レーザ回析・散乱法での測定値である。
【実施例】
【００３５】
（実施例１）
図１に示したようなＬＥＤ用レンズ１０を作製した。まず、直径φ３．５ｍｍの半球体状のレンズ部１１Ａと、外周形状が４×４ｍｍの四角形のフランジ部１１Ｂとを有するシリカガラス製の本体部１１を作製した。次いで、フランジ部１１Ｂの底面、すなわち接合部１１Ｃに、Ａｕ粉末とガラスフリットとを含むペースト膜をスクリーン印刷により形成した。Ａｕ粉末の平均粒径は０．２μｍとし、Ａｕ含有量は６５質量％とした。ガラスフリットは、Ｂｉ系で軟化点が、４５０℃のものを用いた。溶媒は、ＢＣＡを用いた。続いて、ペースト膜を形成した本体部１１を大気焼成してガラスフリットを溶融し、接合膜１２を形成した。焼成後、接合膜１２の厚さをレーザーマイクロスコープにて測定したところ、１μｍであった。
【００３６】
また、図２に示したような窒化アルミニウム製の筐体２２を用意し、段差部２４の上面にＮｉ層及びＡｕ層をこの順に成膜した筐体メタライズ層２６を形成した。次いで、厚み０．１μｍのテープ状のはんだ２５（Ａｕ８０質量％Ｓｎ２０質量％のＡｕ−Ｓｎはんだ）を外周形状が４×４ｍｍの四角形に打ち抜き、更にその中心に直径φ３．５ｍｍの穴を打ち抜いて、段差部２４の上に設置した。続いて、段差部２４の上に、はんだ２５を介して、作製したＬＥＤ用レンズ１０の接合部１１Ｃを配置し、はんだ２５を無酸素雰囲気下において約３００℃で加熱溶融させて、溶着させた。溶着後、ＬＥＤ用レンズ１０と窒化アルミニウム製の筐体２２が接合されていることが確認された。
【００３７】
（実施例２）
シリカガラスと窒化アルミニウムの接合試験を行った。直径φ５．２ｍｍのシリカガラス板に、実施例１と同様にして、Ａｕとガラスとを含む厚み１μｍの接合膜１２を形成した。接合膜１２におけるＡｕ含有量は６５質量％である。また、１０×１０ｍｍの窒化アルミニウム板に、実施例１と同様にして、Ｎｉ層及びＡｕ層をこの順に成膜した筐体メタライズ層２６を形成した。次いで、シリカガラス板の接合膜１２を形成した側と、窒化アルミニウム板の筐体メタライズ層２６を形成した側とを対向させ、厚み０．１μｍのテープ状のはんだ２５（Ａｕ−Ｓｎはんだ）を間に挟んで、実施例１と同様にして溶着させた。得られたサンプルについて、シリカガラス板の表面にスタッドピンを接合し、スタットピン型垂直引張試験機にて密着力を測定した。その結果、５０ＭＰａでシリカガラス板の表面が割れたが、接合界面に剥離は見られなかった。
【００３８】
（実施例３）
軟化点が８００℃のガラスフリットを用いた以外は、実施例１と同じ条件で実験した。その結果、筐体に強固に接合することができた。
【００３９】
（実施例４）
Ａｕ粉末平均粒径が３μｍのＡｕ粉末を用いた以外は、実施例１と同じ条件で実験した。その結果、筐体に強固に接合することができた。
【００４０】
（実施例５）
Ａｕ粉末平均粒径が０．０２μｍのＡｕ粉末を用いた以外は、実施例１と同じ条件で実験した。その結果、筐体に強固に接合することができた。
【００４１】
（実施例６）
接合膜のＡｕ粉末の含有量を５５%とした以外は実施例１と同じ条件で実験した。その結果、筐体に強固に接合することができた。
【００４２】
（実施例７）
接合膜のＡｕ粉末の含有量を８５%とした以外は実施例１と同じ条件で実験した。その結果、筐体に強固に接合することができた。
【００４３】
（実施例８）
接合膜の厚みを０．５μｍとした以外は実施例１と同じ条件で実験した。その結果、筐体に強固に接合することができた。
【００４４】
（実施例９）
接合膜の厚みを１０μｍとした以外は実施例１と同じ条件で実験した。その結果、筐体に強固に接合することができた。
【００４５】
（比較例１）
実施例１と同様に、レンズ部１１Ａとフランジ部１１Ｂとを有するシリカガラス製の本体部１１を作製した。次いで、フランジ部１１Ｂの底面（接合部１１Ｃ）に、Ｃｒ層を０．１μｍの厚さで真空蒸着めっきし、Ｃｒの表面に、Ａｕ層を０．１μｍの厚さで真空蒸着めっきした。このＬＥＤ用レンズについても、実施例１と同様にして、はんだ２５により筐体メタライズ層２６を形成した筐体２２と溶着させた。なお、はんだ２５は、厚み０．３μｍのテープ状のＡｕＳｎはんだを実施例１と同様に打ち抜いて用いた。その結果、冷却後に、ＬＥＤ用レンズと筐体２２との接合界面に剥離やクラックが生じた。
【００４６】
（比較例２）
軟化点が９００℃のガラスフリットを用いた以外は、実施例１と同じ条件で実験した。その結果、ペースト焼き付け後、フランジ部１１Ｂの側面にクラックが生じた。昇温温度を上げたことで、接合膜の内部応力に耐えられなかった。
【００４７】
（比較例３）
Ａｕ粉末が平均粒径４μｍであること以外は、実施例１と同じ条件で実験した。粒径が大きくなったため、ペーストの焼き付け温度を上げる必要があり、９００℃で焼成した。９００℃で焼成したことで、フランジ部１１Ｂの側面にクラックが生じた。
【００４８】
（比較例４）
接合膜の厚みを０．１μｍまで研磨したこと以外は、実施例１と同じ条件で実験した。その結果、Ａｕ−Ｓｎはんだで接合後し冷却後した際に、フランジ部１１Ｂにクラックが生じた。接合膜の膜厚が薄いとＡｕ−Ｓｎはんだとの接合時に応力の緩和が不十分で、レンズフランジ部への引張応力によりクラックが生じたと考えられる。
【００４９】
（比較例５）
接合膜の厚みが１１μｍであること以外は、実施例１と同じ条件で実験した。その結果、接合膜が厚すぎて、スクリーン印刷時に接合膜の平面度にわずかにうねりを生じた。この状態でＡｕ−Ｓｎはんだと接合しても、接合膜の凹みの部分が接合されずに空隙が発生し、接合界面からの空気漏れにより、気密封止が出来なかった。
【００５０】
（実施例及び比較例のまとめ）
実施例１では良好な接合状態が得られたのに対して、比較例１では良好に接合することができなかった。ＡｕはＣｒに比べて応力を低く抑えることができるためと考えられる。また、実施例２では十分な接合強度が得られた。すなわち、接合部１１Ｃに、Ａｕとガラスを含む接合膜１２を設けるようにすれば、高い接合強度を得られることが分かった。
また、他の実施例、比較例からガラスフリットの軟化点、Ａｕ粒子の大きさ、接合膜の厚さについても、接合部に応力を残さず強固に接合するには好ましい範囲があることが分かった。
【００５１】
以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変形可能である。例えば、上記実施の形態では、シリカ部材として、光源用部材であるＬＥＤ用レンズ１０及びＬＥＤ用キャップ３０を挙げて説明したが、他の光源用部材についても適用することができる。また、光源用部材に限らず、光学機器用の光学窓や水晶振動子のリッドなどの他のシリカ部材についても適用することができる。
【００５２】
更に、上記実施の形態では、ＬＥＤ用レンズ１０及びＬＥＤ用キャップ３０の構成について具体的に説明したが、他の構成を有していてもよい。例えば、上記実施の形態及び実施例では、フランジ部１１Ｂ，３１Ｂの外周形状が正方形の場合について説明したが、円形でもよく、正方形以外の多角形でもよい。また、フランジ部１１Ｂ，３１Ｂは設けられていなくてもよい。その場合には、例えば、レンズ部１１Ａの平面部の周縁部や、キャップ部３１Ａの開口端部を他部材である筐体２２に対する接合部１１Ｃ，３１Ｃとすることができる。さらに、レンズの形状、キャップの形状も必要に応じて適宜選択すればよい。加えて、接合膜１２の厚み方向に傾斜を持たせてもよい。例えば、複数種類のペーストを準備し、シリカガラス側にはガラスの割合が多く、表面側にはＡｕの割合が多いペーストにするために重ね塗りしても良い。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明のシリカ部材は、特に紫外線光源用部材などに用いることができる。
【符号の説明】
【００５４】
１０…ＬＥＤ用レンズ、１１…本体部、１１Ａ…レンズ部、１１Ｂ…フランジ部、１１Ｃ…接合部、１２…接合膜、２１…ＬＥＤ、２２…筐体、２３…凹部、２４…段差部、２５…はんだ、２６…筐体メタライズ層、３０…ＬＥＤ用キャップ、３１…本体部、３１Ａ…キャップ部、３１Ｂ…フランジ部、３１Ｃ…接合部
【図１】
2019043836.tif 000003
【図２】
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【図３】
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