CN114864785A - 封装用盖部件及封装体的制造方法 - Google Patents

封装用盖部件及封装体的制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114864785A
CN114864785A CN202210506101.0A CN202210506101A CN114864785A CN 114864785 A CN114864785 A CN 114864785A CN 202210506101 A CN202210506101 A CN 202210506101A CN 114864785 A CN114864785 A CN 114864785A
Authority
CN
China
Prior art keywords
layer
package
width
cover member
frame shape
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202210506101.0A
Other languages
English (en)
Inventor
大道悟
宇野浩规
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Materials Corp
Original Assignee
Mitsubishi Materials Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2019184287A external-priority patent/JP6784317B2/ja
Application filed by Mitsubishi Materials Corp filed Critical Mitsubishi Materials Corp
Publication of CN114864785A publication Critical patent/CN114864785A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/483—Containers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/562—Protection against mechanical damage
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K1/00—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
    • B23K1/0008—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering specially adapted for particular articles or work
    • B23K1/0016—Brazing of electronic components
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
    • B23K35/30—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550 degrees C
    • B23K35/3013—Au as the principal constituent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C5/00—Alloys based on noble metals
    • C22C5/02—Alloys based on gold
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/02—Containers; Seals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/02—Containers; Seals
    • H01L23/04—Containers; Seals characterised by the shape of the container or parts, e.g. caps, walls
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/02—Containers; Seals
    • H01L23/06—Containers; Seals characterised by the material of the container or its electrical properties
    • H01L23/08—Containers; Seals characterised by the material of the container or its electrical properties the material being an electrical insulator, e.g. glass
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/02—Containers; Seals
    • H01L23/10—Containers; Seals characterised by the material or arrangement of seals between parts, e.g. between cap and base of the container or between leads and walls of the container
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/483—Containers
    • H01L33/486—Containers adapted for surface mounting
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/022—Mountings; Housings
    • H01S5/02218—Material of the housings; Filling of the housings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/022—Mountings; Housings
    • H01S5/0225—Out-coupling of light
    • H01S5/02257—Out-coupling of light using windows, e.g. specially adapted for back-reflecting light to a detector inside the housing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/36—Electric or electronic devices
    • B23K2101/40—Semiconductor devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/022—Mountings; Housings
    • H01S5/02208—Mountings; Housings characterised by the shape of the housings

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)

Abstract

本发明涉及封装用盖部件及封装体的制造方法。本发明的封装用盖部件为接合于封装基板的封装用盖部件，其具有：玻璃部件，具有设置成平面框状的接合部及设置于所述接合部的内侧的光透射部；一层以上的金属化层，以框状形成于所述玻璃部件的所述接合部；及一层以上的Au‑Sn层，设置于所述金属化层上且具有宽度为250μm以下的框形状。

Description

封装用盖部件及封装体的制造方法
本申请是针对申请日为2019年10月9日、申请号为201980059130.3、发明名称为“封装用盖部件及封装体”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种接合于封装基板的封装用盖部件及封装体。
本申请主张基于2018年10月15日在日本申请的专利申请2018-194535号及2019年10月7日在日本申请的专利申请2019-184287号的优先权，并将其内容援用于此。
背景技术
以往，已知有为了从外部环境保护半导体激光器(LD)或LED等发光元件而密封在封装体内的半导体装置及发光装置(例如，参考专利文献1及2)。
专利文献1中记载的半导体装置具备：封装基板，具有上部开口的凹部；半导体元件，容纳于凹部；窗部件(封装用盖部件)，配置成覆盖凹部的开口；及密封结构，密封封装基板与窗部件之间。该密封结构具有：第一金属层，以框状设置于封装基板的上表面；第二金属层，以框状设置于窗部件的内表面；及金属接合层，设置于第一金属层与第二金属层之间，所述密封结构构成为第一金属层及第二金属层中的其中一个整体位于设置有第一金属层及第二金属层中的另一个的区域内。
专利文献2中记载的发光装置具备：安装基板；紫外线发光元件，安装于安装基板；及盖(封装用盖部件)，形成有配置于安装基板上的凹部，在所述凹部内容纳紫外线发光元件。安装基板具备支承体、被支承体支承的第一导体部、第二导体部及第一接合用金属层。盖具备：盖主体，在背面形成有凹部；及第二接合用金属层，在凹部的周部与第一接合用金属层对置而配置。各第一导体部、第二导体部及第一接合用金属层中离支承体最远的最上层由Au形成，这些第一接合用金属层和第二接合用金属层通过Au-Sn接合。
专利文献1中记载的金属接合部由Au-Sn合金构成。专利文献2中，第一接合用金属层和第二接合用金属层也通过Au-Sn合金接合。即，专利文献1及2的任一结构中，在封装用盖部件都形成有由Au-Sn合金构成的Au-Sn层。Au-Sn层例如通过在上述部位涂布Au-Sn浆料并进行回流焊而形成。
若将Au-Sn浆料涂布于玻璃板材并进行回流焊，则有时Au-Sn层被从玻璃板材剥落或玻璃板材的一部分被剥离，封装用盖部件有可能破损。
专利文献1：日本专利第6294417号公报
专利文献2：日本专利第6260919号公报
发明内容
本发明是鉴于这种情况而完成的，其目的在于提供一种能够抑制Au-Sn层的剥离及封装用盖部件的破损的封装用盖部件及封装体。
本发明的一方式所涉及的封装用盖部件为接合于封装基板的封装用盖部件，其具有：玻璃部件，具有设置成平面框状的接合部及设置于所述接合部的内侧的光透射部；一层以上的金属化层，以框状形成于所述玻璃部件的所述接合部；及一层以上的Au-Sn层，设置于所述金属化层上且具有宽度为250μm以下的框形状。
Au-Sn层的线膨胀系数和玻璃部件的线膨胀系数不同。通过回流焊形成Au-Sn层时，冷却时的Au-Sn层的收缩率大于玻璃部件的收缩率。由此，Au-Sn层的冷却时的收缩引起的应力作用于玻璃部件，导致Au-Sn层从玻璃部件剥落，或玻璃部件的一部分被剥离。
相对于此，Au-Sn层的宽度为250μm以下，因此Au-Sn层的收缩引起的相对于玻璃部件的应力较小，能够抑制Au-Sn层的收缩引起的玻璃部件的剥离及破损。
作为本发明的封装用盖部件的优选方式，可以为如下，即，一层以上的所述Au-Sn层的所述框形状具有一个以上的角部，所述角部的最大宽度小于所述Au-Sn层的除了所述角部以外的部位的所述框形状的所述宽度。
角部的最大宽度表示与框形状的周向交叉的方向的最大尺寸。上述方式中，角部的最大宽度小于除了角部以外的部位的宽度，因此能够可靠地减小上述角部中的玻璃部件中的应力。
作为本发明的封装用盖部件的优选方式，可以为如下，即，所述角部被倒角。
例如，Au-Sn层的框形状为矩形时，两条直线部在角部以90°相交，4个角部中的最大宽度大于角部以外的部分的宽度，Au-Sn层的冷却时的收缩引起的应力容易集中。相对于此，通过角部被倒角而角部的最大宽度小于除了角部以外的部位的宽度，能够更加减小相对于玻璃部件的应力。
作为本发明的封装用盖部件的优选方式，可以为如下，即，一层以上的所述Au-Sn层具有第一Au-Sn层及第二Au-Sn层，所述第二Au-Sn层在所述第一Au-Sn层的内侧隔开间隙而设置。
上述方式中，Au-Sn层具有第一Au-Sn层及第二Au-Sn层，因此能够提高封装用盖部件接合于封装基板时的接合强度。而且，在第一Au-Sn层的内侧隔开间隙而设置第二Au-Sn层，第一Au-Sn层的宽度及第二Au-Sn层的宽度均为250μm以下，因此Au-Sn层的收缩引起的玻璃部件中的应力较小，能够抑制Au-Sn层从玻璃部件剥离或封装用盖部件的破损。
作为本发明的封装用盖部件的优选方式，所述玻璃部件的厚度可以是50μm以上且3000μm以下。
所述Au-Sn层的所述宽度可以是50μm以上。
所述Au-Sn层的所述宽度可以是230μm以下。
所述角部的所述最大宽度可以是30μm以上且130μm以下。
所述玻璃部件可以是平板状。
所述玻璃部件可以是箱状。
本发明的一方式所涉及的封装体具备至少一个以上的封装基板及本发明的一方式所涉及的所述封装用盖部件，所述封装用盖部件和所述封装基板通过接合层接合，所述接合层通过将所述Au-Sn层熔融并固化而成。
本发明的一方式所涉及的封装体中，封装基板和封装用盖部件可靠地被接合，且能够抑制Au-Sn层的收缩引起的应力所导致的封装基板的剥离及破损。
本发明的一方式中，能够抑制形成于玻璃部件上的Au-Sn层的剥离及封装用盖部件的破损。
附图说明
图1是表示构成第一实施方式所涉及的封装体的封装用盖部件及封装基板的立体图。
图2是表示第一实施方式的封装用盖部件中与封装基板接合的面的俯视图。
图3是沿着图2所示的A1-A1线的封装用盖部件的向视剖视图。
图4是表示第二实施方式的封装用盖部件中与封装基板接合的面的俯视图。
图5是表示第三实施方式的封装用盖部件中与封装基板接合的面的俯视图。
图6是表示第四实施方式的封装用盖部件中与封装基板接合的面的俯视图。
图7是表示第五实施方式的封装用盖部件中与封装基板接合的面的俯视图。
图8是表示第六实施方式的封装用盖部件中与封装基板接合的面的俯视图。
图9是表示第一实施方式所涉及的封装体的剖视图。
图10是表示第七实施方式所涉及的封装体的剖视图。
图11是表示第八实施方式的封装用盖部件中与封装基板接合的面的俯视图。
具体实施方式
以下，利用附图对本发明所涉及的封装用盖部件及封装体的各实施方式进行说明。图1是表示本实施方式的封装基板2及封装用盖部件3的立体图。图2是封装用盖部件3的俯视图。图3是沿着图2的A1-A1线的封装用盖部件3的向视剖视图。图9是接合封装基板2和封装用盖部件3而成的封装体1的剖视图。
[封装体的概略结构]
如图1及图9所示，封装体1具备：封装基板2，具有上部开口的凹部21；及平板状的封装用盖部件3，接合于封装基板2而堵塞凹部21。在封装体1内容纳LD(激光二极管，LaserDiode)或LED(发光二极管，Light Emitting Diode)等发光元件等(未图示)。
[封装基板的结构]
如图1及图9所示，封装基板2具有上部开口的凹部21及设置于凹部21的周围的接合面22。例如，封装基板2由AlN(氮化铝)等形成为矩形箱状。凹部21通过封装用盖部件3接合于接合面22而被堵塞，形成容纳发光元件等的空间。
[封装用盖部件的结构]
如图1至图3所示，封装用盖部件3具有：矩形板状的玻璃部件30，具有设置成平面框状的接合部33及设置于接合部33的内侧的光透射部34；金属化层4，以框状形成于接合部33；及框状的Au-Sn层5，形成于金属化层4上。
接合部33还被称为包围包括玻璃部件30的大致中央部的光透射部34的周围的框线。通过接合部33划定光透射部34的轮廓和区域。金属化层4及Au-Sn层5也被称为包围光透射部34的周围的框线。接合部33、金属化层4及Au-Sn层5还被称为具有框形状。
玻璃部件30具有成为封装体1的顶面的上表面31、及包含接合于封装基板2的接合面22的接合部33的下表面32。例如，玻璃部件30利用硼硅酸玻璃、石英玻璃等，形成为边长为2mm～30mm、厚度为50μm～3000μm的矩形板状。
如图1至图3所示，在下表面32的接合部33形成有由Au、Ti、Ni等构成的矩形框状的金属化层4。在金属化层4上形成有与金属化层4相同的矩形框形状的Au-Sn层5。
金属化层4大于封装基板2的凹部21，形成为包围凹部21而与接合面22抵接。Au-Sn层5的宽度与金属化层4的宽度相同，或比金属化层4的宽度窄，设定为250μm以下。
即，被金属化层4的框(框线)包围的区域大于封装基板2的凹部21的上部的开口区域。Au-Sn层5的框(框线)的线宽与金属化层4的框(框线)的线宽相同，或比金属化层4的框(框线)的线宽窄。在本实施方式中，Au-Sn层5的线宽设定为250μm以下。
具体而言，如图2所示，在Au-Sn层5中，矩形的两条边在角部51以90°相交，4个角部51中的最大宽度(最大线宽)L2(Au-Sn层5的轮廓的外侧的两条边的交点与内侧的两条边的交点之间的距离，即，沿框形状的周向交叉的方向的最大尺寸)大于除了4个角部51以外的部位的宽度(线宽)L1。
然而，宽度L1及最大宽度L2均为250μm以下。宽度L1及最大宽度L2超过250μm时，在使Au-Sn层5熔融的回流焊之后的冷却时，Au-Sn层5与玻璃部件的线膨胀系数之差导致的应力变大，导致Au-Sn层5从玻璃部件剥离或玻璃部件破损。
并且，宽度L1及最大宽度L2优选为50μm以上。此时，在接合封装用盖部件3和封装基板2而成的封装体1中，封装用盖部件3和封装基板2的接合变得牢固，因此封装用盖部件3不会从封装基板2脱落。
更优选如下，即，Au-Sn层5的除了角部51以外的部位(直线部)的宽度L1可以设定为50μm以上且230μm以下，4个角部51的最大宽度L2可以设定为70μm以上且250μm以下。
Au-Sn层5的高度(厚度)例如可以设定为1μm以上且100μm以下。
在以上说明的封装基板2的凹部21内容纳发光元件。接着，使封装用盖部件3的下表面32的Au-Sn层5抵接于封装基板2的接合面22上。在Au-Sn层5抵接于接合面22的状态下，对封装基板2及封装用盖部件3进行回流焊(加热)。由此，形成由Au-Sn层5熔融而成的Au-Sn焊料(接合层6)。通过该Au-Sn焊料(接合层6)接合封装基板2和封装用盖部件3，如图9所示那样形成封装体1。
[封装用盖部件的制造方法]
例如，按如以下那样制造封装用盖部件3。在1张玻璃部件30(在本实施方式中，为20mm×20mm大小的板材)的表面，通过溅射或镀敷等形成由Au、Ti、Ni等构成的多个金属化层4(例如，形成25个外形为长宽3mm的正方形框)。接着，以在各金属化层4上形成矩形框(例如，形成25个外形为长宽3mm的正方形框)的方式涂布Au-Sn浆料。
即，在玻璃部件30的表面形成具有矩形(正方形)的框形状的多个金属化层4。接着，在各金属化层4上形成具有矩形(正方形)的框形状的Au-Sn层。Au-Sn层通过涂布Au-Sn浆料来形成。
金属化层4优选通过Au镀敷形成。金属化层4形成为与Au-Sn层5相同的矩形框状。
形成Au-Sn层5的Au-Sn浆料例如为如下浆料，即，将Au-Sn浆料设为100质量％时，以助熔剂的比例成为10质量％以上且90质量％以下的方式混合Au-Sn合金粉末和助熔剂而成。所述Au-Sn合金粉末例如以21质量％以上且23质量％以下的量含有Sn，剩余部分为Au及不可避免的杂质。作为助熔剂，并无特别限定，能够使用通常的焊料用助熔剂。例如，能够使用RA类型、RMA类型、无卤素类型的助熔剂、MSN类型、AS1类型、AS2类型等。
在金属化层4上，以成为宽度为50μm以上且250μm以下、厚度为1μm以上且100μm以下的涂膜的方式，印刷涂布Au-Sn浆料。另外，Au-Sn浆料也可以通过点胶机等喷出供给来涂布。
接着，对印刷涂布有Au-Sn浆料的玻璃部件30进行加热(回流焊)。在该回流焊工序中，例如在N2气氛下等非氧化性气氛下对Au-Sn浆料的涂膜进行加热。作为加热温度，设为280℃～350℃的范围内即可，优选设为280℃～330℃的范围内，更优选设为280℃～300℃的范围内。关于加热时间，在加热温度下保持10秒～120秒的范围内即可。加热时间优选设为20秒～90秒的范围内，更优选设为30秒至60秒的范围内。作为适当条件的一例，是在300℃下加热1分钟的条件。
由此，Au-Sn浆料熔融。所熔融的Au-Sn停留在金属化层4上，并在该状态下被冷却，由此形成与金属化层4相同宽度的Au-Sn层5。另外，所形成的Au-Sn层5包含金属化层4，因此其组成与Au-Sn浆料略有不同，由具有Sn：19wt％～23wt％、剩余部分：Au及不可避免的杂质的组成的Au-Sn合金构成。
在此，通过回流焊形成的Au-Sn层5的线膨胀系数和玻璃部件30的线膨胀系数不同。即，冷却引起的Au-Sn层5的收缩率大于玻璃部件的收缩率。由此，若由于Au-Sn层5的冷却时的收缩而作用于玻璃部件30的应力较大，则有可能导致Au-Sn层5从玻璃部件30剥落或玻璃部件30的一部分被剥离。
相对于此，在本实施方式中，Au-Sn层5的宽度为250μm以下，因此由于冷却时的Au-Sn层5的收缩而作用于玻璃部件30的应力较小。由此，抑制Au-Sn层5从玻璃部件30剥离或玻璃部件30破损。
通过按每个Au-Sn层5分割如此形成有多个矩形的Au-Sn层5的玻璃部件30，成为图2～3所示的封装用盖部件3。如此制造的封装用盖部件3如上述那样接合于封装基板2，从而形成封装体1。
通过利用这种封装用盖部件3，能够通过封装用盖部件3可靠地密封封装基板2的凹部21，且还能够抑制Au-Sn层5的收缩引起的应力所导致的封装基板2的剥离及破损。
图9表示封装体1。Au-Sn层5熔融接着固化而成为接合层6。在封装体1中，通过接合层6无间隙地接合封装基板2和封装用盖部件3。
另外，本发明并不限定于上述实施方式，能够在不脱离本发明的要素的范围内加以各种变更。以下，对第二实施方式～第八实施方式进行说明，但对与第一实施方式相同的特征省略说明。并且，金属化层及Au-Sn层的宽度为其框(框线)或框形状的线宽。
图4是表示第二实施方式所涉及的封装用盖部件103的俯视图。在第二实施方式中，代替Au-Sn层5设置有Au-Sn层5A。Au-Sn层5A中，矩形框状的角部51A分别被倒角。因此，4个角部51A的最大宽度L3(构成Au-Sn层5A的框的角部中的沿周向交叉的方向的最大尺寸)小于除了4个角部51A以外的部位的宽度L1。即，Au-Sn层5A的任一部位的宽度均为250μm以下。
例如，在Au-Sn层5A中，除了角部51A以外的部位(直线部)的宽度L1设定为50μm以上且250μm以下，4个角部51A的最大宽度L3设定为30μm以上且130μm以下。这种形状的Au-Sn层5A也可以通过以下方法形成。
也可以形成与Au-Sn层5A形状相同的角部被倒角的金属化层4，在其上同样地以角部被倒角的形状涂布Au-Sn浆料并进行回流焊，由此形成Au-Sn层5A。并且，还可以在形成为没有倒角的矩形框状的金属化层4上同样地以没有倒角的矩形框状形成Au-Sn层，接着对Au-Sn层的角部51A进行倒角来形成Au-Sn层5A。
由于Au-Sn层5A的冷却时的收缩，应力容易集中在Au-Sn层5A的角部51A。在第二实施方式中，Au-Sn层5A的冷却时的收缩引起的应力容易集中的Au-Sn层5A的角部51A被倒角，因此能够更加减小相对于封装用盖部件103的应力。并且，Au-Sn层5A中的角部51A的最大宽度L3小于Au-Sn层5A的除了角部51A以外的部位的宽度L1，因此能够可靠地减小角部51A中的相对于封装用盖部件3的应力。
图5是表示第三实施方式所涉及的封装用盖部件203的俯视图。在第三实施方式中，代替Au-Sn层5设置有Au-Sn层5B。在Au-Sn层5B中，矩形框状的4个角部51B为内侧被切成圆形状的形状。因此，4个角部51B的最大宽度L4小于除了4个角部51B以外的部位的宽度L1。即，Au-Sn层5B的任一部位的宽度均为250μm以下。
例如，Au-Sn层5B的除了角部51B以外的部位(直线部)的宽度L1设定为50μm以上且230μm以下，4个角部51B的最大宽度L4设定为30μm以上且130μm以下。
这种形状的Au-Sn层5B也可以通过以下方法形成。也可以形成与Au-Sn层5B形状相同的具有缺口的金属化层4，在其上同样地以具有缺口的形状涂布Au-Sn浆料并进行回流焊，由此形成Au-Sn层5B。并且，还可以在形成为没有缺口的矩形框状的金属化层4上同样地以没有缺口的矩形框状形成Au-Sn层，接着将Au-Sn层的角部51B的内侧切成圆形状来形成Au-Sn层5B。
图6是表示第四实施方式所涉及的封装用盖部件303的俯视图。在第四实施方式中，代替Au-Sn层5设置有Au-Sn层5C。在Au-Sn层5C中，在角部51C相交的两条边的最大宽度L5设为Au-Sn层5C的除了角部51C以外的部位(直线部)的宽度L1的大致一半的宽度。因此，在角部51C相交的两条边上，设置有宽度设为直线部的宽度L1的大致一半的区域(部位)。考虑到接合性的降低，在角部51C相交的两条边中的一条边上，宽度设为直线部的宽度L1的大致一半的区域的距离L6设定为40μm以上且125μm以下的范围内。
因此，Au-Sn层5C的4个角部51C的最大宽度L5小于Au-Sn层5C的直线部的宽度L1。即，Au-Sn层5C的任一部位的宽度均为250μm以下。
例如，在Au-Sn层5C中，直线部的宽度L1设定为50μm以上且250μm以下，4个角部51C的最大宽度L5设定为30μm以上且130μm以下。
图7是表示第五实施方式所涉及的封装用盖部件403的俯视图。第五实施方式中，代替Au-Sn层5，具有框状的第一Au-Sn层5D及在第一Au-Sn层5D的内侧隔开间隙而形成的框状的第二Au-Sn层5E。第一Au-Sn层5D的宽度L1和角部51中的最大宽度(最大线宽)L2、及第二Au-Sn层5E的宽度L7和角部51E中的最大宽度(最大线宽)L8设定为250μm以下。
第一Au-Sn层5D与第一实施方式的Au-Sn层5相同。在第二Au-Sn层5E中，直线部的宽度L7设定为50μm以上且250μm以下，4个角部51E的最大宽度L8设定为70μm以上且250μm以下。第一Au-Sn层5D与第二Au-Sn层5E之间的间隙的距离L9设定为10μm以上且500μm以下。
通过将该间隙的距离L9设为上述范围内，在分别制造Au-Sn层5D、5E时，能够抑制由于所熔融的Au-Sn的收缩而Au-Sn层5D、5E从封装用盖部件403剥离的情况等。在Au-Sn层5D、5E形成为双重的第五实施方式中，与第一～第四实施方式的封装用盖部件相比，能够扩大基于Au-Sn层的接合范围，因此能够提高通过封装用盖部件403密封封装基板2时的接合强度。
在上述各实施方式中，将各Au-Sn层形成为矩形框状，但并不限于此。例如，框状的Au-Sn层可以是三角形形状或六边形形状，也可以是没有角部的圆形形状。
图8是表示第六实施方式所涉及的封装用盖部件503的俯视图。在第六实施方式中，封装用盖部件503代替矩形的玻璃部件30具有圆形的玻璃部件3F，代替矩形框状的金属化层4及Au-Sn层5具有圆形框状的金属化层(未图示)及圆形框状的Au-Sn层5F。玻璃部件3F具有中央的光透射部534及包围光透射部534的圆形框状的接合部533。在玻璃部件3F的下表面32F上，Au-Sn层5F形成为在接合部533没有角部的圆形状。Au-Sn层5F的宽度L10为250μm以下。例如，Au-Sn层5F的宽度L10设定为50μm以上且250μm以下。
图10是表示第七实施方式所涉及的封装体701的剖视图。在封装体701中，凹部731设置于封装用盖部件703的玻璃部件730而不是封装基板702。封装用盖部件703具有玻璃部件730、形成于玻璃部件730上的框状的金属化层704及形成于金属化层704上的框状的Au-Sn层。通过接合层706，封装用盖部件703与平板状的封装基板702接合，从而形成封装体701，所述接合层706通过将Au-Sn层熔融并固化而成。
图11是表示第八实施方式所涉及的封装用盖部件803的俯视图。在第八实施方式中，代替金属化层4设置有具有圆弧状角部的金属化层4G，代替Au-Sn层5设置有具有圆弧状角部51G的Au-Sn层5G。Au-Sn层5G中，包括角部51G在内的整体形成为相同(恒定)的宽度L8。
实施例
实施例1、2及比较例1所涉及的封装用盖部件中，在板状的玻璃部件上形成了不同宽度的Au-Sn层。对这些实施例1、2及比较例1所涉及的封装用盖部件进行说明。将各例中的Au-Sn层的宽度示于表1。
在实施例1、2及比较例1中，分别在20mm×20mm的矩形玻璃部件的表面实施Au镀敷来形成了25个样品的金属化层。金属化层具有与表1中记载的Au-Sn层相同尺寸的矩形框形状，厚度为0.1μm。
在各金属化层上，以与金属化层相同的矩形框形状涂布了Au-Sn浆料。以助熔剂比率10质量％混合Au-Sn合金粉末和助熔剂而获得了Au-Sn浆料。Au-Sn合金粉末(Au-22质量％Sn合金粉末)包含22质量％的Sn，剩余部分为Au和不可避免的杂质。助熔剂使用了RA类型。
详细而言，对于实施例1及比较例，为了以图11所示的第八实施方式的形状形成表1所示的各尺寸的封装体尺寸3030(长3.0mm×宽3.0mm)的Au-Sn层，利用厚度为30μm的印刷用网眼掩模，在玻璃部件上将Au-Sn浆料进行丝网印刷来涂布。
对于实施例2，为了以图4所示的第二实施方式的形状形成表1所示的尺寸的封装体尺寸3030(长3.0mm×宽3.0mm)的Au-Sn层，利用厚度为30μm的印刷用网眼掩模，在玻璃部件上将Au-Sn浆料进行丝网印刷来涂布。
并且，对涂布有Au-Sn浆料的玻璃部件进行回流焊，从而在玻璃部件上形成了25个框状的Au-Sn层。该回流焊中，在N2气氛下以300℃对Au-Sn浆料的涂膜进行了1分钟的加热。在如此形成的各Au-Sn层中，除了角部以外的部位(直线部)的宽度及角部的最大宽度为表1所示的值，Au-Sn层的厚度为4.7μm。
对于实施例1、2及比较例1，分别观察如此获得的各25个样品的Au-Sn层，根据Au-Sn层的内外贯通率评价了自玻璃部件的剥离。
(剥离评价：Au-Sn层的内外贯通率)
利用光学显微镜(10倍)从上表面观察了形成于金属化层上的Au-Sn层。将存在从Au-Sn层的外侧至Au-Sn层的内侧连续剥离的部分的样品判定为不合格。将不存在剥离的部分的样品判定为良好。并且，在形成于玻璃部件上的25个样品的Au-Sn层中，计算判定为良好的样品数量的比例，并将其值示于表1的项目“剥离评价(％)”。
[表1]
Figure BDA0003636224360000111
Au-Sn层的宽度为250μm以下的实施例1及2的剥离评价为92％以上。尤其，在角部的宽度为100μm且与直线部相等或小于直线部的实施例2中，剥离评价为96％，剥离评价尤其高。另一方面，比较例1中，Au-Sn层的宽度较大，为425μm，因此大致一半的Au-Sn层剥离，剥离评价较低，为48％。
因此，得知若Au-Sn层的宽度为250μm以下，则能够抑制Au-Sn层的剥离。并且，可知若角部的宽度小于直线部的宽度，能够更加抑制Au-Sn层的剥离。
产业上的可利用性
根据本实施方式，抑制接合于封装基板的玻璃制封装用盖部件的破损及设置于封装用盖部件的Au-Sn层的剥离。因此，本实施方式的封装用盖部件及封装体能够适当地适用于在封装体内密封有半导体激光器(LD)或LED等发光元件的半导体装置及发光装置。
符号说明
1、701-封装体，2、702-封装基板，6、706-接合层，21、721、731-凹部，22-接合面，3、103、203、303、403、503、703、803-封装用盖部件，4、4G、704-金属化层，5、5A、5B、5C、5F、5G-Au-Sn层，51、51A、51B、51C、51E、51G-角部，5D-第一Au-Sn层，5E-第二Au-Sn层，30、3F、730-玻璃部件，31-上表面，32、32F-下表面，33、533-接合部，34、534-光透射部。

Claims (10)

1.一种封装用盖部件，其特征在于，
具备玻璃部件，所述玻璃部件具有设置成平面框状的接合部及设置于所述接合部的内侧的光透射部；
所述接合部具有：
一层以上的金属化层，以框状形成于所述玻璃部件的所述接合部；及
一层以上的回流焊后的状态的Au-Sn层，设置于所述金属化层上且具有宽度为250μm以下的框形状，
所述金属化层的宽度与所述Au-Sn层的宽度相同、或比所述Au-Sn层的宽度宽，
一层以上的所述Au-Sn层的所述框形状具有一个以上的角部，所述角部的最大宽度小于所述Au-Sn层的除了所述角部以外的部位的所述框形状的所述宽度。
2.根据权利要求1所述的封装用盖部件，其特征在于，
所述角部被倒角。
3.根据权利要求1或2所述的封装用盖部件，其特征在于，
一层以上的所述Au-Sn层具有第一Au-Sn层及第二Au-Sn层，所述第二Au-Sn层在所述第一Au-Sn层的内侧隔开间隙而设置。
4.根据权利要求1或2所述的封装用盖部件，其特征在于，
所述玻璃部件的厚度为50μm以上且3000μm以下。
5.根据权利要求1或2所述的封装用盖部件，其特征在于，
所述Au-Sn层的所述宽度为50μm以上。
6.根据权利要求1或2所述的封装用盖部件，其特征在于，
所述Au-Sn层的所述宽度为230μm以下。
7.根据权利要求1或2所述的封装用盖部件，其特征在于，
所述角部的所述最大宽度为30μm以上且130μm以下。
8.根据权利要求1或2所述的封装用盖部件，其特征在于，
所述玻璃部件为平板状。
9.根据权利要求1或2所述的封装用盖部件，其特征在于，
所述玻璃部件为箱状。
10.一种封装体的制造方法，其特征在于，
准备至少一个以上的封装基板及权利要求1至9中任一项所述的所述封装用盖部件，
将所述封装用盖部件的所述Au-Sn层抵接于所述封装基板，并将所述Au-Sn层熔融固化，由此将所述封装用盖部件和所述封装基板接合。
CN202210506101.0A 2018-10-15 2019-10-09 封装用盖部件及封装体的制造方法 Pending CN114864785A (zh)

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018194535 2018-10-15
JP2018-194535 2018-10-15
JP2019-184287 2019-10-07
JP2019184287A JP6784317B2 (ja) 2018-10-15 2019-10-07 パッケージ用蓋材及びパッケージの製造方法
CN201980059130.3A CN112673534B (zh) 2018-10-15 2019-10-09 封装用盖部件及封装体
PCT/JP2019/039826 WO2020080221A1 (ja) 2018-10-15 2019-10-09 パッケージ用蓋材及びパッケージ

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201980059130.3A Division CN112673534B (zh) 2018-10-15 2019-10-09 封装用盖部件及封装体

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114864785A true CN114864785A (zh) 2022-08-05

Family

ID=70283452

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210506101.0A Pending CN114864785A (zh) 2018-10-15 2019-10-09 封装用盖部件及封装体的制造方法
CN201980059130.3A Active CN112673534B (zh) 2018-10-15 2019-10-09 封装用盖部件及封装体

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201980059130.3A Active CN112673534B (zh) 2018-10-15 2019-10-09 封装用盖部件及封装体

Country Status (3)

Country Link
KR (1) KR102334781B1 (zh)
CN (2) CN114864785A (zh)
WO (1) WO2020080221A1 (zh)

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57122686A (en) 1981-01-21 1982-07-30 Toshiba Corp Parallel operation controller for dc motor
JPH06294417A (ja) 1993-04-06 1994-10-21 Nippon Seiko Kk 電食防止転がり軸受
JPH0936690A (ja) * 1995-07-20 1997-02-07 S I I Quartz Techno:Kk 薄型水晶振動子
KR100657945B1 (ko) * 2005-01-21 2006-12-14 삼성전자주식회사 발열 댐을 구비한 광스캐너 패키지
JP5373262B2 (ja) * 2006-12-06 2013-12-18 株式会社デンソー 半導体基板のキャップ固着方法
JP5500904B2 (ja) * 2009-08-11 2014-05-21 シチズン電子株式会社 発光装置の製造方法
JP5836796B2 (ja) * 2011-12-28 2015-12-24 日本特殊陶業株式会社 セラミックパッケージ
DE102012200327B4 (de) * 2012-01-11 2022-01-05 Osram Gmbh Optoelektronisches Bauelement
JP6314406B2 (ja) * 2013-10-03 2018-04-25 日立金属株式会社 気密封止用キャップ、電子部品収納用パッケージおよび気密封止用キャップの製造方法
JP7009822B2 (ja) 2016-08-09 2022-02-10 東ソー株式会社 繊維状物質を用いる検出方法
JP6294417B2 (ja) * 2016-09-01 2018-03-14 日機装株式会社 光半導体装置および光半導体装置の製造方法
JP2018152385A (ja) * 2017-03-09 2018-09-27 日本山村硝子株式会社 低温封止部材及びその製造方法
JP6756342B2 (ja) 2018-04-03 2020-09-16 Tdk株式会社 温度センサ装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR20210002730A (ko) 2021-01-08
CN112673534A (zh) 2021-04-16
WO2020080221A1 (ja) 2020-04-23
CN112673534B (zh) 2022-05-27
KR102334781B1 (ko) 2021-12-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109690796B (zh) 光半导体装置以及光半导体装置的制造方法
US10183360B2 (en) Hermetic sealing cap, electronic component housing package, and method for manufacturing hermetic sealing cap
JP7435460B2 (ja) 窓材、光学パッケージ
EP3163638B1 (en) Light emitting device and method of manufacturing light emitting module
US11069824B2 (en) Optical sensor device and method of manufacturing the same
US11114386B2 (en) Semiconductor device and method of manufacturing the same
CN112673467B (zh) 封装用盖部件的制造方法及封装体的制造方法
CN112673534B (zh) 封装用盖部件及封装体
JP6784317B2 (ja) パッケージ用蓋材及びパッケージの製造方法
WO2006077974A1 (ja) 封着板およびその製造方法
WO2003069743A1 (fr) Embase et dispositif a semiconducteur
US11417575B2 (en) Board and semiconductor apparatus
CN112368824B (zh) 封装体、封装体制造方法、附带接合材的盖体及附带接合材的盖体的制造方法
WO2020022278A1 (ja) 光学パッケージ
KR102263552B1 (ko) 패키지용 덮개재의 제조 방법 및 패키지의 제조 방법
JP7473877B2 (ja) 蓋部材の製造方法
CN112313793B (zh) 盖构件的制造方法、盖构件、及电子零件封装体的制造方法
JP2018101660A (ja) 蓋体、電子部品収納用パッケージおよび電子装置
JP2006147875A (ja) 封止材料およびその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
REG Reference to a national code

Ref country code: HK

Ref legal event code: DE

Ref document number: 40070310

Country of ref document: HK