半导体发光装置的制作方法

1.本发明涉及半导体发光装置，特别涉及在内部封入有放射紫外光的半导体发光元件的半导体发光装置。


背景技术：

2.以往，已知有将半导体元件封入到半导体封装的内部的半导体装置。在半导体发光模块的情况下，在载置有半导体发光元件的支承体上接合玻璃等的透明窗部件而被气密性密封，其中所述透明窗部件使来自发光元件的光透过。
3.例如，在专利文献1、2中公开了将设置有收纳半导体发光元件的凹部的基板和窗部件接合而成的半导体发光模块。
4.此外，在专利文献3、4中公开了将搭载有紫外线发光元件的安装基板、间隔件和由玻璃形成的罩接合而成的紫外光发光装置。
5.现有技术文献
6.专利文献1：日本特开2015
‑
18873号公报
7.专利文献2：日本特开2018
‑
93137号公报
8.专利文献3：日本特开2016
‑
127255号公报
9.专利文献4：日本特开2016
‑
127249号公报


技术实现要素：

10.但是，要求进一步提高基板与窗部件之间的密封性、接合可靠性。放射紫外光的半导体发光元件、特别是algan系的半导体发光元件如果气密性不够高，则容易劣化，搭载有该半导体发光元件的半导体装置要求高气密性。
11.此外，algan系晶体会由于水分而劣化。特别是发光波长越短，则al成分越多，越容易劣化。因此，作为不让水分侵入收纳发光元件的封装内部的气密性构造，采用利用金属接合部件使基板和玻璃盖实现气密性的构造，但是，在潮湿环境下或供水环境中使用的情况下，存在气密性不够高这样的问题。
12.本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于，提供具有高接合性和高气密性、并且具有高可靠性和高耐环境性的半导体装置。
13.本发明的一个实施方式的半导体发光装置具有：半导体发光元件；基板，其搭载所述半导体发光元件，并且具有被基板金属层覆盖的基板接合面；以及透光性帽，其具有使所述半导体发光元件的放射光透过的窗部、和具有内缘为圆形的凸缘接合面的凸缘，所述透光性帽具有收纳所述半导体发光元件的空间，与所述基板密封接合，所述凸缘接合面的表面为金属层，所述凸缘接合面具有平坦部和按压环，所述按压环是从所述平坦部突出且与所述圆形的所述内缘同心的圆环状凸部，对于所述基板金属层和所述凸缘金属层，所述基板金属层和所述按压环的顶部隔着一定的间隔通过接合部件接合在一起。
附图说明
14.图1a是示意地示出第1实施方式的半导体发光装置10的上表面的俯视图。
15.图1b是示意地示出半导体发光装置10的侧面的图。
16.图1c是示意地示出半导体发光装置10的背面的俯视图。
17.图1d是示意地示出半导体发光装置10的内部构造的图。
18.图1e是示意地示出第1实施方式的透光帽13的1/4部分的立体图。
19.图2是示意地示出沿着图1a的a
‑
a线的半导体发光装置10的截面的剖视图。
20.图3a是示意地示出基板11和透光帽13的接合前的状态的剖视图。
21.图3b是示意地示出基板11和透光帽13的接合后的状态的剖视图。
22.图4a是将基板11和凸缘部13b的接合部的截面放大示出的局部放大剖视图。
23.图4b是将基板11和凸缘部13b的接合部的截面放大示出的局部放大剖视图。
24.图5a是示意地示出第2实施方式的半导体发光装置30的上表面的俯视图。
25.图5b是示意地示出半导体发光装置30的侧面的图。
26.图5c是示意地示出半导体发光装置30的背面的图。
27.图5d是示意地示出半导体发光装置30的内部构造的图。
28.图5e是示意地示出第2实施方式的透光帽13的1/4部分的立体图。
29.图6是示意地示出沿着图5a的b
‑
b线的半导体发光装置30的截面的剖视图。
30.图7a是将基板11和凸缘部13b的接合部放大示出的局部放大剖视图。
31.图7b是接合部的局部放大剖视图，示出按压环21a的顶部抵接于基板金属层12的情况。
32.图8a是示意地示出第2实施方式的变形例的俯视图。
33.图8b是将第2实施方式的变形例的凸缘部13b的角部放大示出的俯视图。
34.图8c是将第2实施方式的变形例的凸缘部13b的角部放大示出的俯视图。
35.图9是示出第2实施方式的另一个变形例的俯视图。
36.图10是示出凸缘部13b的底面为平坦面的情况的局部放大剖视图。
37.图11是示出在按压环21a的外侧设置有与按压环21a同心的圆环状凸部即辅助按压环21c的情况的俯视图。
38.标号说明
39.10、30 半导体发光装置
40.11 基板
41.12 基板金属层
42.13 透光帽
43.13a 窗部
44.13b 凸缘部
45.13c、13d 凸部
46.21 凸缘金属层
47.21a 按压环
48.21b 辅助按压部
49.21b1、21b2、21b3 辅助按压元件
50.21c 辅助按压环
51.22 帽接合层
52.c 圆中心
53.cc 同心圆
54.ga、gb 间隙
55.dl 对角线
56.ji 内侧接合区域
57.jm 中间接合区域
58.jn、jn1、jn2 狭窄接合区域
59.jo 外侧接合区域
具体实施方式
60.下面，对本发明的优选实施例进行说明，但是，也可以适当地改变、组合它们。此外，在以下的说明和附图中，对实质上相同或等效的部分标注相同的参照标号进行说明。
61.[第1实施方式]
[0062]
图1a是示意地示出本发明的第1实施方式的半导体发光装置10的上表面的俯视图。图1b是示意地示出半导体发光装置10的侧面的图。图1c是示意地示出半导体发光装置10的背面的俯视图。图1d是示意地示出半导体发光装置10的内部构造的图。此外，图2是示意地示出沿着图1a的a
‑
a线的半导体发光装置10的截面的剖视图。
[0063]
如图1a和图1b所示，半导体发光装置10是将矩形板状的基板11和由半圆球状的玻璃材质的透光性窗即透光帽13接合而构成的。更详细地讲，在基板11的上表面上形成有圆环状的金属层12(以下也称为基板金属层12。)，与透光帽13接合。
[0064]
另外，设基板11的侧面与x方向和y方向平行、且基板11的上表面与xy平面平行来示出。
[0065]
如图1e和图2所示，透光帽13由半圆球状的圆顶部13a和设置于圆顶部13a的底部的凸缘部13b构成。另外，图1e是示意地示出透光帽13的1/4部分的立体图。
[0066]
凸缘部13b具有圆环板形状。在凸缘部13b的底面固定有凸缘金属层21，形成有凸缘接合面。在基板金属层12上通过接合层22接合凸缘金属层21，由此，确保了基板11与透光帽13之间的气密性。
[0067]
基板11是不透气等的陶瓷基板。例如，使用具有高热传导率且气密性优异的氮化铝(aln)。另外，作为基板11的基材，能够使用氧化铝(al2o3)等气密性优异的其他陶瓷。
[0068]
透光帽13由使来自配置于半导体发光装置10内的发光元件15的放射光透过的玻璃构成。例如，优选能够使用石英玻璃或硼硅玻璃。
[0069]
作为半导体发光装置10内的封装气体，能够使用干燥的氮气或空气等，或者也可以使内部为真空。
[0070]
如图1d所示，在基板11上具有作为半导体发光装置10内的布线电极的第1布线电极(例如阳极电极)14a和第2布线电极(例如阴极电极)14b(以下在不特意区分的情况下称为布线电极14。)。发光二极管(led)或半导体激光器等半导体发光元件15通过金属接合层15a接合于第1布线电极14a上，发光元件15的接合焊盘15b经由接合线18c与第2布线电极
14b电连接。
[0071]
发光元件15是形成有包含n型半导体层、发光层和p型半导体层的半导体构造层的氮化镓铝(algan)系的半导体发光元件(led)。此外，发光元件15的半导体构造层隔着反射层形成(接合)于导电性的支承基板(硅：si)上。
[0072]
发光元件15中，与支承基板上接合有半导体构造层的面相对的面(也称为发光元件15的背面)具有阳极电极(未图示)，与基板11上的第1布线电极14a电连接。此外，发光元件15中，与在半导体构造层上接合有支承基板的面相对的面(也称为发光元件15的表面)具有阴极电极(阴极电极焊盘15b)，经由接合线与第2布线电极14b电连接。
[0073]
优选发光元件15是发出波长265～415nm的紫外光的氮化铝系的发光元件。具体而言，使用发光中心波长为265nm、275nm、355nm、365nm、385nm、405nm或415nm的发光元件。
[0074]
构成氮化铝系的放射紫外线的发光元件(uv
‑
led元件)的半导体晶体的al成分含量高，容易由于氧(o2)或水分(h2o)而氧化劣化。
[0075]
此外，在基板11上设置有与第1布线电极14a和第2布线电极14b连接的齐纳二极管(zd)即保护元件16，防止发光元件15的静电破坏。
[0076]
如图1c所示，在基板11的背面设置有与第1布线电极14a和第2布线电极14b分别连接的第1安装电极17a和第2安装电极17b(以下在不特意区分的情况下称为安装电极17。)。具体而言，第1布线电极14a和第2布线电极14b分别经由例如由铜(cu)构成的金属通孔18a、18b而分别与第1安装电极17a和第2安装电极17b连接。
[0077]
参照图2时，半导体发光装置10安装于布线电路基板(未图示)上，通过对第1安装电极17a和第2安装电极17b施加电压，发光元件15发光，来自发光元件15的表面(光取出面)的放射光le经由透光帽13向外部放射。
[0078]
接着，对基板11和透光帽13的凸缘部13b的接合进行说明。
[0079]
(透光帽13和凸缘部13b)
[0080]
此外，如图1a和图1b所示，透光帽13包括半圆球状的窗部即圆顶部13a和设置于圆顶部13a的底部的凸缘部13b。凸缘部13b具有圆柱状的外形。更详细地讲，凸缘部13b的底面具有与圆顶部13a的中心同心的圆环形状(中心：c)。即，凸缘部13b的外缘(外周)与凸缘部13b的内缘(内周)同心。
[0081]
图3a是示意地示出基板11和透光帽13的接合前的状态的剖视图。在凸缘部13b的圆环状底面的半径方向(宽度方向)的中央部，沿着与凸缘部13b的底面(凸缘接合面)为同心圆的圆周形成有凸部13c。即，凸缘部13b的底面形成有平坦面和从该平坦面突出的凸部13c(后文有时也称为圆环状凸部)。此外，圆环状凸部13c的与该同心圆的圆周垂直的截面形状为半圆形，但是不限于此。例如，也可以是矩形或梯形。
[0082]
(凸缘金属层21)
[0083]
此外，在凸缘部13b的底面固定有金属层21。通过凸部13c和凸缘金属层21，沿着凸缘部13b的底面形成有表面被金属覆盖的圆环状的凸部即按压环21a。
[0084]
(基板金属层12)
[0085]
如图1a和图1d所示，在基板11上固定有具有圆环形状的金属环体即基板金属层12，形成有基板接合面。更详细地讲，固定有基板金属层12的基板11的接合区域呈平坦状，基板金属层12具有与凸缘部13b的底面对应的形状(即圆环形状)和大小。
[0086]
此外，基板金属层12具有将凸缘部13b的底面的凸缘金属层21全体包含在内的大小。基板金属层12以与第1布线电极14a、第2布线电极14b、发光元件15和保护元件16电绝缘、并且包围它们的方式形成。
[0087]
在圆环状的基板金属层12上放置圆环状的接合部件，进行加热，并且对透光帽13施加力f并进行按压，从而，如图3b所示，在基板11上形成接合有透光帽13的圆环状的帽接合层22。
[0088]
基板金属层12具有在基板11上依次层叠了钨、镍、金的构造(w/ni/au)或依次层叠了镍铬、金、镍、金的构造(nicr/au/ni/au)。
[0089]
凸缘部13b的底面的金属层21具有在凸缘部13b的基材(玻璃)上依次层叠了铬、镍、金的构造(cr/ni/au)或依次层叠了钛、钯、铜、镍、金的构造(ti/pd/cu/ni/au)。
[0090]
作为帽接合层22的接合部件例如是不包含助焊剂的圆环状的ausn(金锡)片，使用含有22wt％的sn的部件(熔化温度：大约300℃)。在金锡合金片的两个表面还能够具有au(10～30nm)层。防止ausn合金的氧化，提高气密性。此外，该au层在熔化固化(接合)时溶解于帽接合层22。
[0091]
[发光装置10的制造方法]
[0092]
下面，对发光装置10的制造方法进行详细且具体的说明。
[0093]
(元件接合工序)
[0094]
首先，在基板11的第1布线电极14a上涂布ausn挥发性焊膏焊料。接着，将发光元件15放置于挥发性焊膏上，将基板加热到300℃，使ausn熔化、固化，在第1布线电极14a上接合发光元件15。另外，在搭载保护元件16的情况下同时进行保护元件16的接合。此时，挥发性焊膏中包含的助焊剂几乎都挥发了。
[0095]
接着，通过接合线18c(au线)将发光元件15的上部电极的接合焊盘15b与第2布线电极14b之间电连接。
[0096]
(助焊剂追加挥发工序)
[0097]
将如上所述接合有发光元件15的基板11放置于加热器上，在氮气氛下，在退火温度320℃下加热20秒，使挥发性焊膏的残留物(助焊剂)挥发。
[0098]
优选追加挥发温度的下限为使残留物(助焊剂)挥发的300℃以上(即接合层22的熔化温度以上)。此外，优选追加挥发温度的上限为接合层22不发生再熔化的温度以下，例如330℃以下。
[0099]
(准分子光清洗工序)
[0100]
将追加挥发后的基板11放置于准分子光照射装置上，对基板照射2000mj/cm2以上的准分子光。由此，分解并去除吸附于基板11和发光元件15的表面的残留物(助焊剂)。
[0101]
(帽接合工序)
[0102]
将准分子光清洗工序后的基板11和透光帽13放置于帽接合装置上。接着，使基板11和透光帽13的气氛成为真空状态，在温度275℃下进行15分钟加热处理(退火处理)。
[0103]
接着，利用封装气体即干燥氮气(n2)、以1个气压(101.3kpa)充满基板11和透光帽13的气氛。接着，在基板11的基板金属层12上放置环状ausn片(帽接合层22的接合部件)，进而在该环状ausn片上放置透光帽13并进行按压。
[0104]
如图3a所示，将透光帽13向环状ausn片按压，并且加热到320℃。通过加热，ausn片
从与按压环21a紧密贴合的部分朝内侧和外侧熔化，使金属层12和21的少量的金熔化并固化，或者通过冷却而固化。如上所述，基板11和透光帽13被接合，半导体发光装置10完成。
[0105]
[基板11和凸缘部13b的接合部]
[0106]
通过上述基板11和凸缘部13b的接合，如图4a所示，按压环21a按压熔化的ausn使其扩展而形成的圆环状的区域形成狭窄接合区域jn。此外，在按压环21a的内侧和外侧，即狭窄接合区域jn的内侧和外侧分别形成有俯视观察时(从与凸缘部13b垂直的方向(z方向)观察时)为圆环状的内侧接合区域ji和外侧接合区域jo。
[0107]
该情况下，按压环21a的顶部和基板金属层12在按压环21a的顶部的整周的范围内隔着一定的间隔(间隙)ga被接合。另外，下面，为了容易说明和理解，分别使用相同标号(ji、jn、jo)说明内侧区域ji、狭窄接合区域jn和外侧接合区域jo的宽度。
[0108]
另外，在上述接合工序中，按压环21a进一步按压熔化的ausn而使其扩展开，能够按压至按压环21a的顶部抵接于基板金属层12为止。该情况下，如图4b所示，按压环21a的顶部和基板金属层12相接触形成呈圆形的连接线、即在按压环21a和基板金属层12之间形成不包括接合部件(ausn)的呈圆形的连接部jl，在该部分形成线状的气密性构造。
[0109]
即，形成按压环21a的顶部与基板金属层12紧密贴合的圆形的气密性构造。该情况下，在圆形的连接部jl中，按压环21a的顶部和基板金属层12的间隔(间隙)ga＝0。
[0110]
如上所述，通过按压环21a，帽接合层22以按压环21a的中心为边界被划分成内侧接合区域ji、狭窄接合区域jn和外侧接合区域jo这3个区域。按压环21a是接合部件的按压部，与此同时，具有帽接合层22的区域区分和定位的功能。
[0111]
此外，按压环21a具有通过控制按压环21a的顶部与基板金属层12之间的间隙(间距)ga来防止接合部件溢出的功能。
[0112]
内侧接合区域ji和外侧接合区域jo对于按压环21a具有作为圆角(fillet)的功能，提高剪切强度、即横向(与接合面平行的方向)的破坏强度。
[0113]
进而，在间隙ga＝0的情况下，狭窄接合区域jn作为由按压环21a的顶部和基板金属层12在位置jl(图4b)处以线状(圆状)接触形成的线状气密发挥作用，内侧接合区域ji和外侧接合区域jo作为带状气密发挥作用。
[0114]
因此，能够减薄或消除接合晶体部，能够使成为发生泄漏的原因的金属晶界面的面积极小化，因此，能够提高气密成品率。
[0115]
此外，内侧接合区域ji和外侧接合区域jo的帽接合层22以按压环21a为起点朝内侧和外侧熔化并固化，因此，能够防止内应力的产生，防止在形成接合层22的金属晶界之间出现间隙，因此，能够提高气密成品率。
[0116]
通过采用狭窄接合区域并设为线状气密或带状气密，能够减小发生接合不良的区域，因此，能够提高气密性。此外，能够使成为发生泄漏的原因的金属晶界面的面积极小化，因此，能够提高气密性。进而，在狭窄接合区域及其两侧具有气密性构造，因此，得到高气密可靠性。此外，进而，能够防止在金属晶界之间出现间隙，因此，能够提高气密性。
[0117]
另外，优选按压环21a构成为内侧接合区域ji和外侧接合区域jo的宽度相等(即宽度ji＝jo)。即，按压环21a沿着以圆环状的凸缘金属层21(凸缘接合面)的该圆环的宽度的中心作为圆周的圆而设置。
[0118]
此外，关于透光帽13的窗部即圆顶部13a的壁厚，能够以整体为相等厚度的方式，
或者以将中央部(凸弯月透镜)加厚的方式缩窄配光，或者以将周围(凹弯月透镜)加厚的方式扩宽配光。
[0119]
[第2实施方式]
[0120]
图5a是示意地示出本发明的第2实施方式的半导体发光装置30的上表面的俯视图。图5b和图5c分别是示意地示出半导体发光装置30的侧面和背面的图。图5d是示意地示出半导体发光装置30的内部构造的图。图5e是示意地示出透光帽13的1/4的部分的立体图。此外，图6是示意地示出沿着图5a的b
‑
b线的半导体发光装置30的截面的剖视图。另外，为了附图和说明的明确，图6示出透光帽13的单侧1/2的部分。
[0121]
如图5a和图5b所示，半导体发光装置30是将矩形的板形状的基板11和由半圆球状的玻璃构成的透光性窗即透光帽13接合而构成的。更详细地讲，如图5d所示，在基板11的上表面上形成有基板金属层12，与透光帽13接合。下面，更加详细地说明基板11和透光帽13的凸缘部13b的接合。
[0122]
(透光帽13和凸缘部13b)
[0123]
如图5a和图6所示，第2实施方式的透光帽13包括半圆球状的窗部即圆顶部13a和设置于圆顶部13a的底部的凸缘部13b。
[0124]
如图5a和图5e所示，本实施方式的透光帽13与第1实施方式的透光帽13不同，凸缘部13b具有棱柱状的外形。更详细地讲，凸缘部13b具有外缘(外周)为矩形的板形状。这里，对凸缘部13b具有正方形的外缘的情况进行说明。另外，凸缘部13b的内缘与圆顶部13a的缘部连接，具有圆形状(中心：c)。
[0125]
如图5a和图6所示，在凸缘部13b的底面形成有与圆顶部13a为同心圆(中心：c)的圆环状的凸部13c。圆环状凸部13c的与该同心圆的圆周垂直的截面形状为半圆形，但是不限于此。例如，也可以是矩形或梯形。
[0126]
进而，在具有正方形的外缘的凸缘部13b的对角线dl上且在圆环状凸部13c的外侧，离开圆环状凸部13c的位置处设置有半圆球状的凸部13d。
[0127]
(凸缘金属层21)
[0128]
此外，如图6所示，在凸缘部13b的底面固定有凸缘金属层21。即，凸缘接合面的内缘为圆形，外缘为矩形。
[0129]
通过凸部13c和凸缘金属层21，形成有沿着凸缘部13b的底面的圆环状的凸部即按压环21a。此外，形成有凸部13d的表面被凸缘金属层21覆盖的凸部即辅助按压部21b。
[0130]
(基板金属层12)
[0131]
如图5a和图5d所示，在基板11上固定有外缘为矩形形状的基板金属层12，形成有基板接合面。即，基板金属层12具有与内缘(内周)为圆形且外缘为矩形形状的凸缘部13b的底面对应的形状。此外，基板金属层12具有将凸缘部13b的底面的凸缘金属层21全体包含在内的大小。
[0132]
基板金属层12以与第1布线电极14a、第2布线电极14b、发光元件15和保护元件16电绝缘、并包围它们的方式形成。
[0133]
在基板金属层12上放置具有与凸缘部13b的底面对应的形状和大小的接合片即接合层22，进行加热，并且对透光帽13施加力f并进行按压，由此，如图6所示，能够将基板11和透光帽13接合。即，凸缘金属层21通过接合层22与基板金属层12接合，由此，确保基板11和
透光帽13之间的气密性。
[0134]
[基板11和凸缘部13b的接合部]
[0135]
图7a是将基板11和凸缘部13b的接合部放大示出的局部放大剖视图。通过上述基板11和凸缘部13b的接合，按压环21a按压熔化的ausn使其扩展而形成的圆环状的区域形成第1狭窄接合区域jn1。此外，在按压环21a的内侧和外侧，即第1狭窄接合区域jn1的内侧和外侧分别形成内侧接合区域ji和中间接合区域jm。
[0136]
在本实施方式的情况下，内侧接合区域ji在俯视观察时具有圆环状的形状。此外，中间接合区域jm形成为沿着凸缘部13b的对角线dl的方向呈带状的区域。
[0137]
此外，在该接合时，通过辅助按压部21b，形成通过按压接合部件ausn使其扩展开而形成的第2狭窄接合区域jn2。即，在辅助按压部21b为半圆球状的情况下，在凸缘部13b的对角线dl上且在按压环21a的外侧，形成俯视观察时(从与凸缘部13b垂直的方向观察时)为圆形的第2狭窄接合区域jn2。
[0138]
第2狭窄接合区域jn2的内侧的区域是中间接合区域jm，在第2狭窄接合区域jn2的外侧形成外侧接合区域jo。
[0139]
下面，对辅助按压部21b的高度(突起的高度)h2比按压环21a的高度h1小的情况进行说明。但是，辅助按压部21b和按压环21a也可以具有相同的高度(h1＝h2)。
[0140]
按压环21a的顶部和基板金属层12隔着间隙ga被接合。此外，辅助按压部21b和基板金属层12隔着间隙gb被接合，间隙ga比间隙gb小(ga<gb)。
[0141]
另外，与第1实施方式的情况同样，在上述接合工序中，按压环21a进一步按压熔化的ausn使其扩展开，能够按压至按压环21a的顶部抵接于基板金属层12为止。该情况下，如图7b所示，按压环21a的顶部和基板金属层12直接接触形成圆形的连接线、即在按压环21a和基板金属层12之间形成不包括接合部件(ausn)的圆形的连接部jl，形成线状的气密性构造。
[0142]
即，形成按压环21a的顶部与基板金属层12紧密贴合的圆形的气密性构造。该情况下，在圆形的连接部jl中，按压环21a的顶部和基板金属层12之间的间隔(s间隙)ga＝0。
[0143]
(辅助按压部21b的功能)
[0144]
关于基板11和凸缘部13b的接合(即接合部件的熔化和固化)，优选从按压环21a所在处向凸缘13b的外侧方向进行接合。但是，在凸缘部13b为矩形的情况下，在远离按压环21a的部分处的接合、即相应部分处ausn接合部件的熔化和固化存在比按压环21a的部分滞后的可能。
[0145]
在本实施方式中，在与按压环21a的距离较远的凸缘部13b的角部区域(对角线dl方向)设置有辅助按压部21b，因此，能够防止该区域中的接合滞后，在凸缘部13b的整面的范围内能实现稳定接合。此外，通过防止接合滞后，还能够防止在ausn接合部件的晶界之间出现间隙。
[0146]
[第2实施方式的变形例]
[0147]
图8a是第2实施方式的变形例，是示意地示出从半导体发光装置30的上表面观察的结构的俯视图。此外，图8b是将凸缘部13b的角部放大示出的俯视图。在本变形例中，在该角部设置有由多个按压元件21b1、21b2、21b3构成的辅助按压部21b。
[0148]
更详细地讲，设置有配置于俯视观察时为矩形的凸缘部13b的对角线dl上的1个按
压元件21b1，并且在从对角线dl偏离的位置设置有多个(在本变形例中为2个)按压元件21b2、21b3。这样，在设置由多个按压元件21bn(n为2以上的整数)构成的辅助按压部21b的情况下，优选在对角线dl上设置有至少1个按压元件。此外，优选辅助按压部21b设置于凸缘部13b的全部4个角部。
[0149]
或者，如图8c所示，多个按压元件21bn也可以配置于与按压环21a同心的圆cc(中心：c)的圆周上，即以与按压环21a等距离的方式配置。
[0150]
此外，图9是示出另一个变形例的俯视图。在该变形例中，示出辅助按压部21b在按压环21a的外侧作为与按压环21a同心且直径比按压环21a的直径大的圆环的一部分即圆环部分而配置于对角线dl上的情况。
[0151]
另外，作为辅助按压部21b，也可以设置与按压环21a同心的圆环、且直径比按压环21a的直径大的圆环整体即辅助按压环。
[0152]
在本变形例中，与第2实施方式同样，也能够在凸缘部13b的整面的范围内实现内稳定接合。
[0153]
此外，在本实施方式中，与第1实施方式同样，也具有利用按压环21a实现的区域划分、定位的功能以及防止接合部件溢出的功能。此外，内侧接合区域ji和中间接合区域jm对于按压环21a具有作为圆角的功能，具有提高剪切强度的破坏强度的功能，这点也相同。
[0154]
进而，在间隙ga＝0的情况下，狭窄接合区域jn作为由按压环21a的顶部和基板金属层12在位置jl处直接接触、且呈线状(俯视观察时为圆形)接触形成的线状气密发挥作用。另一方面，内侧接合区域ji和中间接合区域jm作为带状气密发挥作用。
[0155]
[又一个变形例]
[0156]
在上述实施方式中，说明了凸缘部13b的外缘具有圆形的形状的情况(第1实施方式)和矩形的情况(第2实施方式)，但是，也可以是凸缘部13b的外缘具有n边形(n为3以上的整数)的多边形的形状的情况。
[0157]
在凸缘部13b的外缘具有圆形的形状或n边形的形状的情况下，如图11所示，也可以在按压环21a的外侧设置辅助按压环21c作为辅助按压部21b，该辅助按压环21c与按压环21a同心，是从凸缘部13b的底面的平坦部突出的圆环状凸部，直径比按压环21a的直径大。
[0158]
此外，在凸缘部13b的外缘(外形)具有n边形的形状(n为3以上的整数)的情况下，作为辅助按压部21b，也可以设置与按压环21a同心的圆环且直径比按压环21a的直径大的辅助按压环。特别是在凸缘部13b的外形具有旋转对称性低或不具有旋转对称性的形状的情况下，能够得到高气密性。
[0159]
另外，在上述实施方式和变形例中，将按压环21a和辅助按压部21b作为设置在具有凸部13c和13d的凸缘部13b的底面的由金属覆盖的结构进行了说明，但是不限于此。
[0160]
例如，如图10所示，也可以构成为凸缘部13b的底面的整体或一部分为平坦面，在该底面上设置具有作为按压环21a或辅助按压部21b发挥功能的凸部的金属层。图10是示出第2实施方式的情况的剖视图，但是，也同样能够应用于第1实施方式的情况。此外，该凸部的截面不限于半圆形，也可以是矩形、梯形、倒三角形(v字形)。
[0161]
此外，除了特殊记载的情况以外，上述半导体材料和金属材料、数值等是例示，不进行限定性解释。此外，在本说明书中，用语“圆环”包含椭圆环、长圆环、卵形环等，对于圆、圆球等也同样。此外，用语“矩形”包含正方形、长方形和它们的角部被倒角的形状。
[0162]
如以上详细说明的那样，根据本发明，能够提供具有高接合性和高气密性、并且在潮湿等恶劣环境下也具有高耐环境性的高可靠性和长使用寿命的半导体装置。