特許 7388112 接合体の製造方法及び接合体の製造装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-11-20

(45)【発行日】2023-11-29

(54)【発明の名称】接合体の製造方法及び接合体の製造装置

(51)【国際特許分類】

   C03C 27/06 20060101AFI20231121BHJP

【ＦＩ】

C03C27/06 101C

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2019187065

(22)【出願日】2019-10-10

(65)【公開番号】P2021062983

(43)【公開日】2021-04-22

【審査請求日】2022-05-11

(73)【特許権者】

【識別番号】000232243

【氏名又は名称】日本電気硝子株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000338

【氏名又は名称】弁理士法人 ＨＡＲＡＫＥＮＺＯ ＷＯＲＬＤ ＰＡＴＥＮＴ ＆ ＴＲＡＤＥＭＡＲＫ

(72)【発明者】

【氏名】白神 徹

(72)【発明者】

【氏名】永田 達也

【審査官】永田 史泰

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１８／２２０９０９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１８／１４２９１０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０００－３０２４８９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ０３Ｃ２７／００－２７／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ガラス部材と、接合対象部材と、前記ガラス部材と前記接合対象部材とを接合する接合部とを備え、前記接合部によって区画された複数のパッケージを含む接合体の製造方法であって、
収容部を有する治具本体と、前記収容部に配置される押圧用透明部材とを含む治具を準備する治具準備工程と、
前記収容部内に、前記ガラス部材と、前記接合対象部材と、前記ガラス部材と前記接合対象部材との間に位置し前記接合部を形成するための接合材と、を配置して積層体を形成すると共に、前記収容部の底部に配置された複数の付勢部材の上に前記積層体の第一の表面側を載置し、前記積層体の前記第一の表面とは反対側の第二の表面上に前記押圧用透明部材を載置する載置工程と、
前記載置工程の後、前記押圧用透明部材を介して前記積層体の第二の表面を押圧することにより、前記複数の付勢部材の付勢力により前記積層体の第一の表面を押圧する押圧工程と、
前記押圧工程により前記積層体を押圧した状態で、前記接合部を前記接合材から形成して、前記接合体を得る接合部形成工程と、を含み、
前記載置工程では、前記複数の付勢部材と前記積層体の第一の表面との間に、１枚の付勢板を載置し、
前記押圧工程では、前記複数の付勢部材が前記１枚の付勢板を介して前記積層体の第一の表面を押圧する、接合体の製造方法。

【請求項2】

前記接合部形成工程では、前記押圧用透明部材及び前記ガラス部材を透過させたレーザー光を、前記接合材に照射することで前記接合材を加熱して、前記接合部を形成する、請求項１に記載の接合体の製造方法。

【請求項3】

前記複数の付勢部材は、その付勢力が略同じである、請求項１または２に記載の接合体の製造方法。

【請求項4】

前記治具準備工程では、前記押圧用透明部材の第二の表面の少なくとも一部を覆うように配置される押圧用枠体をさらに準備し、
前記押圧工程では、前記押圧用枠体が前記押圧用透明部材を押圧する、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。

【請求項5】

前記ガラス部材は、平板状のガラス板であり、
前記接合対象部材は、平板状のガラス板であり、
前記載置工程における前記積層体の前記接合材は、少なくとも低融点ガラスを含有し、
前記押圧用透明部材は、ガラス板である、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。

【請求項6】

前記載置工程では、前記収容部内に配置された位置決め部材によって位置決めされた位置に前記積層体を載置する、請求項１から５のいずれか一項に記載の接合体の製造方法。

【請求項7】

ガラス部材と、接合対象部材と、前記ガラス部材と前記接合対象部材とを接合する接合部とを備える接合体の製造方法であって、
収容部を有する治具本体と、前記収容部に配置される押圧用透明部材とを含む治具を準備する治具準備工程と、
前記収容部内に、前記ガラス部材と、前記接合対象部材と、前記ガラス部材と前記接合対象部材との間に位置し前記接合部を形成するための接合材と、を配置して積層体を形成すると共に、前記収容部の底部に配置された複数の付勢部材の上に前記積層体の第一の表面側を載置し、前記積層体の前記第一の表面とは反対側の第二の表面上に前記押圧用透明部材を載置する載置工程と、
前記載置工程の後、前記押圧用透明部材を介して前記積層体の第二の表面を押圧することにより、前記複数の付勢部材の付勢力により前記積層体の第一の表面を押圧する押圧工程と、
前記押圧工程により前記積層体を押圧した状態で、前記接合部を前記接合材から形成して、前記接合体を得る接合部形成工程と、を含み、
前記積層体は、複数の枠状の接合材を備え、前記ガラス部材と前記接合対象部材との間に配置されたスペーサをさらに備える、接合体の製造方法。

【請求項8】

前記載置工程では、前記複数の付勢部材と前記積層体の第一の表面との間に、付勢板を載置し、
前記押圧工程では、前記複数の付勢部材が前記付勢板を介して前記積層体の第一の表面を押圧する、請求項７に記載の接合体の製造方法。

【請求項9】

前記接合部形成工程の後、複数の前記枠状の接合材から形成された複数の枠状の接合部の間の位置で前記接合体を切断する切断工程をさらに備える、請求項７または８に記載の接合体の製造方法。

【請求項10】

前記押圧用透明部材は、厚さが１．５ｍｍ以上、５．０ｍｍ以下の範囲内であり、かつ弾性率が６５ＧＰａ以上、８５ＧＰａ以下の範囲内であるガラス板である、請求項１から９のいずれか一項に記載の接合体の製造方法。

【請求項11】

ガラス部材と、接合対象部材と、前記ガラス部材と前記接合対象部材とを接合する接合部とを備え、前記接合部によって区画された複数のパッケージを含む接合体の製造方法に用いられる接合体の製造装置であって、
収容部を有する治具本体と、
前記収容部に配置される押圧用透明部材と、を備え、
前記収容部は、
該収容部の底部に複数の付勢部材が配置されると共に、
前記ガラス部材と、前記接合対象部材と、前記ガラス部材と前記接合対象部材との間に位置し前記接合部を形成するための接合材とが配置された積層体を、前記複数の付勢部材の上に前記積層体の第一の表面を載置して収容し、
前記複数の付勢部材と前記積層体の第一の表面との間に、１枚の付勢板を載置し、
前記押圧用透明部材は、
前記積層体の第一の表面とは反対側の第二の表面に載置されると共に、
前記積層体の第二の表面を押圧することにより、前記１枚の付勢板を介して、前記複数の付勢部材の付勢力により前記積層体の第一の表面を押圧する、接合体の製造装置。

【請求項12】

ガラス部材と、接合対象部材と、前記ガラス部材と前記接合対象部材とを接合する接合部とを備える接合体の製造方法に用いられる接合体の製造装置であって、
収容部を有する治具本体と、
前記収容部に配置される押圧用透明部材と、を備え、
前記収容部は、
該収容部の底部に複数の付勢部材が配置されると共に、
前記ガラス部材と、前記接合対象部材と、前記ガラス部材と前記接合対象部材との間に位置し前記接合部を形成するための接合材とが配置された積層体を、前記複数の付勢部材の上に前記積層体の第一の表面を載置して収容し、
前記押圧用透明部材は、
前記積層体の第一の表面とは反対側の第二の表面に載置されると共に、
前記積層体の第二の表面を押圧することにより、前記複数の付勢部材の付勢力により前記積層体の第一の表面を押圧し、
前記積層体は、複数の枠状の接合材を備え、前記ガラス部材と前記接合対象部材との間に配置されたスペーサをさらに備える、接合体の製造装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、接合体の製造方法及び接合体の製造装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、特許文献１に開示されるように、ガラスリッド等のガラス部材とガラスセラミックス容器等の接合対象部材とを接合材により接合させることで、パッケージ等の接合体を製造する方法が知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１４－２３６２０２号公報（２０１４年１２月１５日公開）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記のような接合体において、ガラス部材と接合対象部材との間に接合材を配置した積層体を形成した後、積層体の厚さ方向に積層体を押圧した状態で接合材を加熱してガラス部材と接合対象部材とを接合することが好ましい。このように積層体を押圧した状態で接合することで、ガラス部材と接合対象部材との接合力を高めることができる。しかしながら、例えば、積層体に対して局所的に押圧力を加えた場合、ガラス部材及び接合対象部材に対する接合材の密着性が部分的に低下して、接合強度が低下するおそれがあった。

【0005】

本発明の一態様は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ガラス部材及び接合対象部材に対する接合材の全体にわたる密着性を高めることを可能にした接合体の製造方法及び接合体の製造装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る接合体の製造方法は、ガラス部材と、接合対象部材と、前記ガラス部材と前記接合対象部材とを接合する接合部とを備える接合体の製造方法であって、収容部を有する治具本体と、前記収容部に配置される押圧用透明部材とを含む治具を準備する治具準備工程と、前記収容部内に、前記ガラス部材と、前記接合対象部材と、前記ガラス部材と前記接合対象部材との間に位置し前記接合部を形成するための接合材と、を配置して積層体を形成すると共に、前記収容部の底部に配置された複数の付勢部材の上に前記積層体の第一の表面側を載置し、前記積層体の前記第一の表面とは反対側の第二の表面上に前記押圧用透明部材を載置する載置工程と、前記載置工程の後、前記押圧用透明部材を介して前記積層体の第二の表面を押圧することにより、前記複数の付勢部材の付勢力により前記積層体の第一の表面を押圧する押圧工程と、前記押圧工程により前記積層体を押圧した状態で、前記接合部を前記接合材から形成して、前記接合体を得る接合部形成工程と、を含む。

【0007】

前記の方法によれば、押圧工程において、押圧用透明部材を介して積層体の第二の表面を押圧することにより、複数の付勢部材の付勢力により積層体の第一の表面が押圧される。これにより、押圧用透明部材を介して積層体に押圧力をかけたとき、ガラス部材と接合対象部材との間の接合材に加わる力が付勢力によって調整されるため、ガラス部材と接合材との間及び接合対象部材と接合材との間に加わる力を安定させることができる。よって、ガラス部材及び接合対象部材に対する接合材の全体にわたる密着性を高めることができる。

【0008】

本発明の一態様に係る接合体の製造方法は、前記接合部形成工程では、前記押圧用透明部材及び前記ガラス部材を透過させたレーザー光を、前記接合材に照射することで前記接合材を加熱して、前記接合部を形成してもよい。
前記の方法によれば、レーザー光を用いて局所的に加熱することができるため、例えば、接合材以外の箇所の不所望な温度上昇を抑えることができる。

【0009】

発明の一態様に係る接合体の製造方法において、前記複数の付勢部材は、その付勢力が略同じであってもよい。

【0010】

前記の方法によれば、積層体の下面への、複数の付勢部材の付勢力が均一化されるため、接合材の密着性が部分的に低下することを防ぐことができる。

【0011】

発明の一態様に係る接合体の製造方法は、前記載置工程では、前記複数の付勢部材と前記積層体の第一の表面との間に、付勢板を載置し、前記押圧工程では、前記複数の付勢部材が前記付勢板を介して前記積層体の第一の表面を押圧してもよい。

【0012】

前記の方法によれば、複数の付勢部材の付勢力が付勢板により均一化されるため、付勢部材の付勢力を積層体の下面へより均一に伝えることができ、積層体に対する接合材の全体にわたる密着性を高めることができる。

【0013】

本発明の一態様に係る接合体の製造方法は、前記治具準備工程では、前記押圧用透明部材の第二の表面の少なくとも一部を覆うように配置される押圧用枠体をさらに準備し、前記押圧工程では、前記押圧用枠体が前記押圧用透明部材を押圧してもよい。

【0014】

前記の方法によれば、押圧用枠体の押圧力を積層体の上面へより均一に伝えることができ、積層体に対する接合材の全体にわたる密着性を高めることができる。

【0015】

本発明の一態様に係る接合体の製造方法において、前記ガラス部材の形状は、平板状のガラス板であり、前記接合対象部材の形状は、平板状のガラス板であり、前記載置工程における前記積層体の前記接合材は、少なくとも低融点ガラスを含有し、前記押圧用透明部材は、ガラス板であってもよい。なお、低融点ガラスとは、接合部形成工程で軟化変形するガラスを指し、例えば、示差熱分析において、軟化点が５００℃以下のガラスを指す。

【0016】

前記の方法によれば、ガラスはレーザー光を透過させるため、レーザー光を用いて局所的に加熱することができる。これにより、接合材以外の箇所の不所望な温度上昇を抑えることができる。また、低融点ガラスを含有した接合材を用いることにより、より低温で接合材を溶融させることができるため、接合材以外の箇所の不所望な温度上昇をより一層抑えることができる。また、これにより、さらに接合強度を高めることができる。

【0017】

本発明の一態様に係る接合体の製造方法は、前記載置工程では、前記収容部内に配置された位置決め部材によって位置決めされた位置に前記積層体を載置してもよい。

【0018】

前記の方法によれば、位置決め部材を用いることにより、積層体を収容部内の最適な位置に正確に載置することができるため、積層体を全体にわたって均一に押圧することができるとともに、レーザー光を接合材に正確に照射することができる。

【0019】

本発明の一態様に係る接合体の製造方法において、前記積層体は、複数の枠状の接合材を備えてもよい。

【0020】

前記の方法によれば、例えば、ガラス部材と接合対象部材との間に配置される電子部品等の部品を、枠状の接合部によって区画することができる。

【0021】

本発明の一態様に係る接合体の製造方法において、前記積層体は、前記ガラス部材と前記接合対象部材との間に配置されたスペーサをさらに備えてもよい。

【0022】

前記の方法によれば、例えば、ガラス部材と接合対象部材との間に配置される電子部品等の部品が、押圧工程や接合部形成工程において不所望な圧縮力を受けることを回避することが可能となる。

【0023】

本発明の一態様に係る接合体の製造方法は、前記接合部形成工程の後、複数の前記枠状の接合材から形成された複数の枠状の接合部の間の位置で前記接合体を切断する切断工程をさらに備えてもよい。

【0024】

前記の方法によれば、例えば、複数のパッケージを同時に生産することができ、効率的にパッケージを生産することが可能となる。

【0025】

本発明の一態様に係る接合体の製造方法において、前記押圧用透明部材は、厚さが１．５ｍｍ以上、５．０ｍｍ以下の範囲内であり、かつ弾性率が６５ＧＰａ以上、８５ＧＰａ以下の範囲内であるガラス板であってもよい。

【0026】

また、上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る接合体の製造装置は、ガラス部材と、接合対象部材と、前記ガラス部材と前記接合対象部材とを接合する接合部とを備える接合体の製造方法に用いられる接合体の製造装置であって、収容部を有する治具本体と、前記収容部に配置される押圧用透明部材と、を備え、前記収容部は、該収容部の底部に複数の付勢部材が配置されると共に、前記ガラス部材と、前記接合対象部材と、前記ガラス部材と前記接合対象部材との間に位置し前記接合部を形成するための接合材とが配置された積層体を、前記複数の付勢部材の上に前記積層体の第一の表面を載置して収容し、前記押圧用透明部材は、前記積層体の前記第一の表面とは反対側の第二の表面に載置されると共に、前記積層体の前記第二の表面を押圧することにより、前記複数の付勢部材の付勢力により前記積層体の前記第一の表面を押圧する。

【0027】

前記の構成によれば、押圧用透明部材を介して積層体の上面（第二の表面）を押圧することにより、複数の付勢部材の付勢力により積層体の下面（第一の表面）が押圧される。これにより、押圧用透明部材を介して積層体に押圧力をかけたとき、ガラス部材と接合対象部材との間の接合材に加わる力が付勢力によって調整されるため、ガラス部材と接合材との間及び接合対象部材と接合材との間に加わる力を安定させることができる。よって、ガラス部材及び接合対象部材に対する接合材の全体にわたる密着性を高めることができる。

【発明の効果】

【0028】

本発明の一態様によれば、ガラス部材及び接合対象部材に対する接合材の全体にわたる密着性を高めることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0029】

【図1】本発明の実施形態に係る接合体の断面図である。

【図2】本発明の実施形態に係るガラス部材の平面図である。

【図3】本発明の実施形態に係る接合対象部材の平面図である。

【図4】図６に示す本発明の実施形態に係る治具のＸ－Ｘ線で切断した断面図である。

【図5】図４に示す治具の平面図である。

【図6】図４に示す治具の底面図である。

【図7】本発明の実施形態に係る接合体の製造方法の流れの一例を示すフローチャートである。

【図8】本発明の実施形態に係る接合体の製造方法の一例を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0030】

〔実施形態１〕
以下、本発明の一実施形態について、図面に基づいて説明する。本実施形態では、ガラス部材１２の一表面に複数の枠状の接合材１４ａが配置され、接合対象部材１３の一表面に複数の電子部品等の部品１５およびスペーサ１６が配置される例について説明する。

【0031】

なお、図面では、説明の便宜上、構成の一部を誇張又は簡略化して示す場合がある。また、各部分の寸法比率についても、実際と異なる場合がある。

【0032】

図１は本発明の実施形態に係る接合体１０の断面図、図２は本発明の実施形態に係るガラス部材１２の平面図、図３は本発明の実施形態に係る接合対象部材１３の平面図である。

【0033】

図１に示すように、接合体１０は、ガラス部材１２と、接合対象部材１３と、ガラス部材１２と接合対象部材１３とに接合した接合部１４とを備えている。接合体１０は、ガラス部材１２と接合対象部材１３との間に接合材１４ａを配置した積層体１１（図８の状態Ｂ参照）から得ることができる。

【0034】

図２に示すように、ガラス部材１２は平板状であり、接合対象部材１３と接合される側の表面上に、複数の枠状の接合材１４ａが配置される。枠状の接合材１４ａは、ガラス部材１２が接合対象部材１３と接合される際に、部品１５の周囲に位置するように配置される。

【0035】

図３に示すように、接合対象部材１３は平板状であり、ガラス部材１２と接合される側の表面上に、複数の電子部品等の部品１５が搭載され、部品１５の間にスペーサ１６が配置される。

【0036】

＜ガラス部材１２＞
ガラス部材１２としては、例えば、無アルカリガラス（例えば日本電気硝子株式会社製ＯＡ－１０Ｇ，ＯＡ－１１等）、ホウ珪酸ガラス（例えば同社製ＢＤＡ等）、ソーダライムガラス等が挙げられる。ガラス部材１２の厚さは、例えば、５０μｍ以上、１０００μｍ以下の範囲内であり、好ましくは０．３ｍｍ以上、０．７ｍｍ以下の範囲内であり、より好ましくは０．５ｍｍ程度である。ガラス部材１２の寸法は、１０ｃｍ×１０ｃｍ以上が好ましく、２０ｃｍ×３０ｃｍ以上がより好ましい。

【0037】

＜接合対象部材１３＞
接合対象部材１３は、例えば、ガラス板、ガラスセラミック板、セラミック板等の板状体を備えている。ガラス板としては、例えば、無アルカリガラス（例えば日本電気硝子株式会社製ＯＡ－１０Ｇ，ＯＡ－１１等）、ホウ珪酸ガラス（例えば同社製ＢＤＡ等）、ソーダライムガラス等が挙げられる。接合対象部材１３の寸法は、１０ｃｍ×１０ｃｍ以上が好ましく、２０ｃｍ×３０ｃｍ以上がより好ましい。

【0038】

基板のガラスセラミック板は、ガラスと耐火性フィラーを含有する低温同時焼成セラミック（ＬＴＣＣ：Low Temperature Co-fired Ceramics）が例示される。

【0039】

セラミック板としては、コーディエライト、ウイレマイト、アルミナ、窒化アルミニウム、リン酸ジルコニウム系化合物、ジルコン、ジルコニア、酸化スズ、β－石英固溶体、β－ユークリプタイト、及びβ－スポジュメンから選ばれる少なくとも一種を含むセラミック板が例示される。

【0040】

接合対象部材１３の厚さは、例えば、５０μｍ以上、１０００μｍ以下の範囲内であり、より好ましくは０．７ｍｍ程度である。

【0041】

接合対象部材１３は、機能膜を有していてもよい。機能膜としては、例えば、透明導電膜、酸化被膜等が挙げられる。透明導電膜としては、例えば、ＩＴＯ膜、ＦＴＯ膜、ＡＴＯ膜等が挙げられる。

【0042】

＜接合部１４＞
接合部１４は、接合材１４ａにより形成される。接合材１４ａは、少なくとも低融点ガラスを含有し、低融点ガラス粉末、耐火性フィラー、バインダー、溶剤等を混合したペーストを用いて作製することができる。具体的には、ペーストをスクリーン印刷法等の印刷法やディスペンサー等の塗布方法によってガラス部材１２上に設け、ペーストをさらに熱処理することで、ガラス部材１２上に焼結させて形成する。

【0043】

低融点ガラス粉末としては、例えば、酸化ビスマス（Ｂｉ_２Ｏ_３）系ガラス、酸化銀（Ａｇ_２Ｏ）系ガラス、酸化テルル（ＴｅＯ_２）系ガラスのうち、少なくとも１種類以上が選択される。これらの低融点ガラスを用いると、接合部形成工程で接合強度を高めることができる。また、低融点ガラス粉末は、レーザー光Ｌの吸収効率を高めるために、ガラス組成中に遷移金属酸化物（例えば、ＣｕＯ、Ｆｅ_２Ｏ_３など）を１モル％以上含むことが好ましい。

【0044】

耐火性フィラーとしては、例えば、コーディエライト、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－石英固溶体のうち、少なくとも1種類以上が選択される。

【0045】

耐火性フィラーのメジアン径（Ｄ_５０）は、２μｍ未満であることが好ましい。また、耐火性フィラーの９９％径（Ｄ_９９）は、１５μｍ未満であることが好ましい。これにより、接合部１４の厚みを狭小化し得るため、接合部１４周辺のガラス部材１２および接合対象部材１３に残留する応力を低減することができる。

【0046】

ガラス部材１２に設けられた接合材１４ａの厚さは、０．５μｍ以上、２０μｍ以下の範囲内であることが好ましく、より好ましくは１μｍ以上、１０μｍ以下の範囲内である。接合材１４ａの幅は、例えば、１μｍ以上、１００００μｍ以下の範囲内であることが好ましく、より好ましくは１０μｍ以上、５０００μｍ以下の範囲内であり、さらに好ましくは５０μｍ以上、１０００μｍ以下の範囲内である。

【0047】

なお、接合材１４ａがガラス部材１２上に形成される例について説明したが、これに限らず、接合材１４ａが接合対象部材１３上に形成されてもよい。

【0048】

＜部品１５＞
接合体１０及び積層体１１は、ガラス部材１２と接合対象部材１３との間に配置された部品１５を備えていてもよい。部品１５としては、例えば、レーザーモジュール、ＬＥＤ光源、光センサ、撮像素子、光スイッチ等の光学素子、液晶表示部、有機ＥＬ表示部等の表示部、太陽電池セル、振動センサ、加速度センサ等が挙げられる。

【0049】

＜スペーサ１６＞
本実施形態では、接合体１０におけるガラス部材１２と接合対象部材１３との間にスペーサ１６を配置している。スペーサ１６は、ガラス部材１２と接合対象部材１３との間隔が所定寸法以下とならないようにするために設けられる。

【0050】

スペーサ１６は、平面視で枠状の接合部１４の外側、すなわち、隣接する接合部１４の間に配置されている。好ましくは、スペーサ１６は、平面視で枠状の接合部１４の内側及び外側の双方に配置される。この構成によれば、より確実にガラス部材１２と接合対象部材１３との間隔を一定に保つことができる。なお、この構成に限定されず、スペーサ１６は、平面視で枠状の接合部１４の内側のみに配置されてもよい。

【0051】

また、スペーサ１６は、図３で示した例では、接合対象部材１３に配置した例を示したが、これに限らず、ガラス部材１２に配置してもよい。また、スペーサ１６を備えていなくてもよい。

【0052】

スペーサ１６の材料としては、例えば、上記のガラス粉末等から作製される焼結体、セラミックの焼結体、樹脂成形体等が挙げられる。

【0053】

＜接合体１０＞
接合体１０の用途の具体例としては、有機ＥＬディスプレイ、有機ＥＬ照明装置等の有機ＥＬデバイス、色素増感型太陽電池、全固体型色素増感太陽電池、ペロブスカイト型太陽電池、有機薄膜太陽電池、ＣＩＧＳ系薄膜化合物太陽電池等の太陽電池、ＭＥＭＳ（圧電素子等）パッケージ等のセンサパッケージ、深紫外線等の光を照射するＬＥＤパッケージ等が挙げられる。

【0054】

接合体１０は、例えば図１に記載のとおり、切断線ＣＬで示す位置、つまり複数の枠状の接合部１４の間の位置で切断して用いてもよい。切断方法としては、例えば、チップホイールやレーザー光を用いて形成したスクライブ線に沿って折り割る方法が挙げられる。

【0055】

また、図１では複数の枠状の接合部１４の間のスペーサ１６の位置で切断する例を示したが、これに限らず、スペーサ１６を避けた位置で切断してもよい。また、スペーサ１６が枠状の接合部１４の外側にある場合、切断後にスペーサ１６が接合体１０に残存していなくてもよい。

【0056】

ここで、本実施形態の治具１の要部構成の一例について、詳細に説明する。

【0057】

＜治具１＞
図４は、図６に示す本発明の実施形態に係る治具１のＸ－Ｘ線で切断した断面図である。図５は、図４に示す治具１の平面図である。図６は、図４に示す治具１の底面図である。

【0058】

図４、図５および図６に示すように、治具１は、治具本体２０と、押圧用枠体２１と、押圧用透明部材２８とを備えている。

【0059】

治具本体２０は、基台となるベース枠体２３、ベース枠体２３に載置され、ネジ３４によってベース枠体２３に固定される付勢部３０、ネジ２９によってベース枠体２３に固定される中間枠体２２とを備えている。治具本体２０の内部には、付勢部３０を底部とし、ベース枠体２３および中間枠体２２を周壁とする収容部２４が形成されている。収容部２４には、積層体１１の接合対象部材１３、ガラス部材１２が、順次収容され、さらに、押圧用透明部材２８が収容される。

【0060】

付勢部３０は、収容部２４に収容された積層体１１の下面（第一の表面）１１ａを付勢する。付勢部３０は、圧縮力に抗する複数のプランジャ（付勢部材）３２と、プランジャ３２が装着される基台３１と、プランジャ３２と積層体１１の接合対象部材１３との間に配置される付勢板３３とを備えている。

【0061】

プランジャ３２は、図５および図６に示すように、基台３１の全面にわたって、均等に配置されている。プランジャ３２の中心軸同士の間隔は、３ｍｍ以上１０ｍｍ以下の範囲であり、好ましくは５ｍｍ程度である。

【0062】

また、プランジャ３２は、図５に示すように、積層体１１の下方のみならず、位置決め部材２６の下方に至るまで、積層体１１よりも広い領域に配置されているため、より均一に積層体１１の下面１１ａを付勢することができる。

【0063】

プランジャ３２は、内部に設けられた圧縮コイルばね（図示を省略）と、当該圧縮コイルばねにより付勢されるピン３２ａとを備えている。各プランジャ３２は、接合対象部材１３に対する付勢力が略同一となるように調整される。具体的には、各プランジャ３２は、軸周に螺子が形成されており、収容部２４の底面側から回転させることにより、収容部２４に突出する高さが略同一となるように調整される。

【0064】

付勢板３３は、プランジャ３２による付勢力を接合対象部材１３に対してより均一に伝達させるために配置されている。付勢板３３は、接合対象部材１３の下面と面接触するように平坦状の上面を有している。付勢板３３は、例えば、ステンレス鋼板等の金属板、ガラス板、セラミック板、樹脂板等により形成される。

【0065】

なお、付勢部３０の付勢部材は、プランジャ３２を備える構成に限定されず、付勢部材は、例えば、圧縮コイルばね、板バネ、ゴム等の弾性を有する高分子材料等であってもよい。付勢部材は、上記のうち一種を用いてもよいし、複数種を組み合わせて用いてもよい。

【0066】

押圧用透明部材２８は、光透過性を有するガラス板であることが好ましい。押圧用透明部材２８の厚さは、機械的強度等の観点から、１．５ｍｍ以上、特に２．０ｍｍ以上の範囲内であることが好ましく、レーザー光の透過性の観点から、５．０ｍｍ以下、特に３．０ｍｍ以下の範囲内であることが好ましい。また、押圧用透明部材２８は、ガラス部材１２より厚いことが好ましく、特にガラス部材１２よりも１ｍｍ以上厚いことが好ましい。押圧用透明部材２８の弾性率は、形状安定性の観点から、６５ＧＰａ以上、８５ＧＰａ以下の範囲内であることが好ましい。

【0067】

押圧用枠体２１は、弾性部材２７を介して押圧用透明部材２８の上面の少なくとも一部を覆うように配置され、押圧ネジ２５によって、中間枠体２２に固定される。これにより、押圧ネジ２５を中間枠体２２に向かってねじ込むことにより、押圧用透明部材２８を介して、積層体１１の上面（第二の表面）１１ｂを押圧することができる。

【0068】

また、この際、押圧用透明部材２８を介しての積層体１１の上面１１ｂへの押圧により、付勢部３０の付勢力によって積層体１１の下面１１ａが押圧される。

【0069】

＜接合体１０の製造方法＞
本実施形態に係る接合体１０の製造方法の一例を、図７及び図８に基づいて説明する。

【0070】

図７は本発明の実施形態に係る接合体１０の製造方法の流れの一例を示すフローチャートであり、図８は本発明の実施形態に係る接合体１０の製造方法の一例を説明する図である。

【0071】

図７に示すように、接合体１０の製造方法は、ステップＳ１の治具準備工程と、ステップＳ２の載置工程と、ステップＳ３の押圧工程と、ステップＳ４の接合部形成工程と、ステップＳ５の切断工程とを含んでいる。

【0072】

ステップＳ１の治具準備工程では、積層体１１を収容して押圧する治具１を準備する。

【0073】

ステップＳ２の載置工程では、図８の状態Ａに示すように、まず、接合対象部材１３が、部品１５が搭載された面が上側になるように、治具１に配置された付勢板３３の上に載置される。その次に、ガラス部材１２が、接合材１４ａが形成された面が下側になるように、接合対象部材１３の上に載置される。これにより、収容部２４の内部において、接合対象部材１３と、ガラス部材１２と、ガラス部材１２と接合対象部材１３との間に配置した接合材１４ａとを備える積層体１１が形成される。

【0074】

付勢板３３の上に、位置決め部材２６を配置してもよい。そして、位置決め部材２６の厚みは、付勢力を確実に付与するために、積層体１１の厚みより小さいことが好ましい。位置決め部材２６は、枠状に形成され、積層体１１の外形と略同一の形状の収容空間２６ａが内部に形成されている。収容空間２６ａに積層体１１を収容することにより、積層体１１を正確な位置に配置することができる。また、大きさの異なる積層体１１ごとに、対応する位置決め部材２６を用いることにより、積層体１１の大きさが相違しても、積層体１１を正しい位置に配置することができる。

【0075】

次に、図８の状態Ｂに示すように、積層体１１の上面１１ｂに、押圧用透明部材２８が載置され、押圧用透明部材２８の上面の周縁部を覆うように、押圧用枠体２１が、押圧ネジ２５によって中間枠体２２に固定される。

【0076】

ステップＳ３の押圧工程では、押圧ネジ２５を中間枠体２２に向かってねじ込むことにより、押圧用透明部材２８を介して、積層体１１の上面１１ｂを押圧する。この際、押圧用透明部材２８を介しての積層体１１の上面１１ｂへの押圧により、付勢部３０の付勢力によって積層体１１の下面１１ａが押圧される。

【0077】

ステップＳ４の接合部形成工程では、ステップＳ３の押圧工程により積層体１１を押圧した状態で、ガラス部材１２と接合対象部材１３とに接合した接合部１４を接合材１４ａから形成する。これにより、積層体１１から接合体１０が得られる。

【0078】

本実施形態におけるステップＳ４の接合部形成工程では、レーザー光Ｌを用いて接合材１４ａを加熱する。詳述すると、ステップＳ４の接合部形成工程では、図８の状態Ｃに示すように、レーザー光Ｌを押圧用透明部材２８及びガラス部材１２を順に透過させて接合材１４ａに照射する。

【0079】

レーザー光Ｌの波長は、接合材１４ａを加熱することができる波長であれば特に限定されない。レーザー光Ｌの波長は、例えば、６００～１６００ｎｍの範囲内であることが好ましい。レーザー光Ｌを出射する光源としては、例えば、半導体レーザーを用いることが好ましい。

【0080】

ステップＳ５の切断工程では、ステップＳ４の接合部形成工程後、複数の枠状の接合部１４の間の位置（図1に示すＣＬ）で、接合体１０を切断する切断工程を行うことで、複数の接合体を得ることができる。

【0081】

次に、本実施形態の作用および効果について説明する。

【0082】

（１）接合体１０の製造方法において、ステップ１の治具準備工程では、収容部２４を有する治具本体２０と、収容部２４に配置される押圧用透明部材２８とを含む治具１を準備する。

【0083】

ステップ２の載置工程では、収容部２４内に、ガラス部材１２と、接合対象部材１３と、ガラス部材１２と接合対象部材１３との間に位置し接合部１４を形成するための接合材１４ａとを配置して積層体１１を形成すると共に、収容部２４の底部に配置された複数の付勢部材３２の上に積層体１１の下面１１ａ側を載置し、積層体１１の上面１１ｂ上に押圧用透明部材２８を載置する。

【0084】

ステップ３の押圧工程では、押圧用透明部材２８を介して積層体１１の上面１１ｂを押圧することにより、複数の付勢部材３２の付勢力により積層体１１の下面１１ａを押圧する。

【0085】

ステップ４の接合部形成工程では、積層体１１を押圧した状態で、接合部１４を接合材１４ａから形成して、接合体１０を得る。

【0086】

上記の方法によれば、ステップ３の押圧工程において、押圧用透明部材２８を介して積層体１１の上面１１ｂを押圧することにより、複数の付勢部材３２の付勢力により積層体１１の下面１１ａを押圧している。これにより、ガラス部材１２と接合対象部材１３との間の接合材１４ａに加わる力が付勢力によって調整されるため、ガラス部材１２と接合材１４ａとの間及び接合対象部材１３と接合材１４ａとの間に加わる力を安定させることができる。

【0087】

これにより、ガラス部材１２及び接合対象部材１３に対する接合材１４ａの全体にわたる密着性を容易に高めることができる。このため、例えば、ステップＳ４の接合部形成工程で得られる接合体１０において、ガラス部材１２と接合対象部材１３との接合不良を削減したり、接合部１４の信頼性を高めたりすることができる。

【0088】

（２）ステップ４の接合部形成工程では、押圧用透明部材２８及びガラス部材１２を透過させたレーザー光Ｌを、接合材１４ａに照射することで接合材１４ａを加熱して、接合部１４を形成する。

【0089】

これにより、レーザー光Ｌを用いて局所的に加熱することができるため、例えば、接合材１４ａ以外の箇所の不所望な温度上昇を抑えることができる。

【0090】

（３）ステップ３の押圧工程では、押圧用枠体２１が、押圧用透明部材２８を介して積層体１１の上面１１ｂを均一に押圧し、複数の付勢部材３２は、その付勢力が略同じであり、付勢板３３を介して積層体１１の下面１１ａを均一に付勢する。

【0091】

これにより、ガラス部材１２及び接合対象部材１３に対する接合材１４ａの全体にわたる密着性をより高めた状態で、ステップＳ４の接合部形成工程を行うことができる。したがって、得られる接合体１０において、ガラス部材１２と接合対象部材１３との接合不良をより削減したり、接合部１４の信頼性をより高めたりすることができる。

【0092】

（４）ステップ２の載置工程では、積層体１１は、ガラス部材１２と接合対象部材１３との間に配置されたスペーサ１６をさらに備える。これにより、ガラス部材１２と接合対象部材１３との間のギャップが一定に保たれ、ガラス部材１２と接合対象部材１３の間に配置される電子部品等の部品１５が、ステップ３の押圧工程やステップ４の接合部形成工程において不所望な圧縮力を受けることを回避することが可能となる。特に積層体１１のサイズ（ガラス部材１２と接合対象部材１３の面積）が大きくなるほど、中央付近のギャップが狭小化しやすいが、本実施態様であれば、このような不具合を効果的に回避することができる。

【0093】

（変更例）
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

【0094】

ステップＳ４の接合部形成工程は、レーザー光Ｌを用いて加熱する工程に限定されず、例えば、レーザー光Ｌ以外の光線（例えば、赤外線ランプ）を用いて加熱する工程や、紫外線硬化性樹脂を含有する接合材を、紫外線を用いて硬化させる工程であってもよい。

【0095】

押圧用透明部材２８は、ガラス以外の材料から構成してもよい。また、押圧用透明部材２８は、異種材料の層を含む積層構造を有していてもよい。例えば、押圧用透明部材２８は、ガラス板と弾性部材２７とが一体となった構造を有していてもよい。

【0096】

また、弾性部材２７は、押圧用透明部材２８ではなく、押圧用枠体２１と一体となった構造を有していてもよい。

【0097】

ステップＳ２載置工程では、押圧用透明部材２８側に積層体１１の接合対象部材１３が位置するように、積層体１１の表裏を反対にして治具本体２０の収容部２４内に配置してもよい。

【0098】

ステップＳ３の押圧工程は、接合対象部材１３をガラス部材１２に向けて押圧し、ガラス部材１２を押圧用透明部材２８に向けて付勢してもよい。

【0099】

積層体１１の枠状の接合材１４ａの数は、特に限定されず、単数であってもよいし、２つ以上であってもよい。

【0100】

接合材１４ａの形状は、連続した枠状であってもよいし、不連続の枠状であってもよい。

【0101】

接合材１４ａ及び接合部１４は、ガラス部材１２と接合対象部材１３との間に気密となる区画を形成する形状に限定されず、ガラス部材１２と接合対象部材１３とを接合できる形状であればよい。

【0102】

積層体１１のスペーサ１６を省略することもできる。スペーサ１６の数、形状、寸法等は、適宜変更することができる。

【0103】

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0104】

１ 治具
１０ 接合体
１１ 積層体
１１ａ 下面（第一の表面）
１１ｂ 上面（第二の表面）
１２ ガラス部材
１３ 接合対象部材
１４ 接合部
１４ａ 接合材
１６ スペーサ
２０ 治具本体
２１ 押圧用枠体
２４ 収容部
２６ 位置決め部材
２８ 押圧用透明部材
３２ 付勢部材
３３ 付勢板

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】