JP2003258221A - Hermetically sealed package - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、冷却ＣＣＤカメラ
のヘッド部等に用いられ、半導体光素子及び冷却素子を
気密に収容する気密封止パッケージに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hermetically sealed package which is used in a head portion of a cooled CCD camera and which hermetically accommodates a semiconductor optical element and a cooling element.
【０００２】[0002]
【従来の技術】半導体光素子及び冷却素子を気密に収容
する気密封止パッケージには、特開２０００−１３８３
９３号公報に記載されているようなものがある。この公
報においては、半導体放射線検出素子及び電子冷却素子
を気密封止パッケージとしてのパッケージ本体内に気密
に収容して放射線検出器を構成しており、電子冷却素子
は、パッケージ本体を構成するステム板に設置され熱的
に接続されている。このような放射線検出器では、半導
体放射線検出素子を電子冷却素子により冷却することで
信号雑音比の向上を図っている。2. Description of the Related Art A hermetically sealed package for hermetically housing a semiconductor optical device and a cooling device is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-1383.
There is one as described in Japanese Patent Laid-Open No. 93. In this publication, a semiconductor radiation detection element and an electronic cooling element are hermetically housed in a package body as a hermetically sealed package to form a radiation detector, and the electronic cooling element is a stem plate constituting the package body. Installed and thermally connected. In such a radiation detector, the semiconductor radiation detection element is cooled by an electronic cooling element to improve the signal noise ratio.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た放射線検出器のパッケージ本体にあっては、例えば半
導体放射線検出素子の放射線検出電流が急激に増加し
て、電子冷却素子からステム板への放熱量が急激に増加
した場合、電子冷却素子からステム板への放熱が効率よ
く行われず、半導体放射線検出素子の温度が上昇してし
まうおそれがある。However, in the package body of the above-mentioned radiation detector, for example, the radiation detection current of the semiconductor radiation detection element suddenly increases and the amount of heat radiation from the electronic cooling element to the stem plate is increased. If the temperature increases sharply, heat is not efficiently radiated from the electronic cooling element to the stem plate, and the temperature of the semiconductor radiation detecting element may rise.
【０００４】そこで、本発明は、このような事情に鑑み
てなされたものであり、半導体光素子を冷却するための
冷却素子からの放熱量が急激に増加等しても、半導体光
素子の温度上昇を防止することのできる気密封止パッケ
ージを提供することを目的とする。Therefore, the present invention has been made in view of the above circumstances, and the temperature of the semiconductor optical device is increased even if the amount of heat radiation from the cooling device for cooling the semiconductor optical device is rapidly increased. An object of the present invention is to provide a hermetically sealed package capable of preventing a rise.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る気密封止パッケージは、半導体光素
子、及び半導体光素子を冷却するための冷却素子を気密
に収容する気密封止パッケージであって、表面から突出
するよう突出部が設けられ、当該突出部に冷却素子が熱
的に接続されているベースと、半導体光素子及び冷却素
子を覆い、開口部がベースに気密に取り付けられている
カバーとを備えることを特徴とする。To achieve the above object, a hermetically sealed package according to the present invention is a hermetically sealed package in which a semiconductor optical element and a cooling element for cooling the semiconductor optical element are hermetically housed. In the package, a projecting portion is provided so as to project from the surface, and the semiconductor optical element and the cooling element are covered with the base to which the cooling element is thermally connected to the projecting portion, and the opening is airtightly attached to the base. And a cover that is provided.
【０００６】この気密封止パッケージによれば、動作時
には半導体光素子が冷却素子により冷却され冷却素子か
らベースへの放熱が行われるが、ベースの熱容量は当該
ベースの表面から突出する突出部の分だけ増加してお
り、且つ冷却素子が突出部に熱的に接続されているた
め、冷却素子からベースへの放熱は効率よく安定した状
態で行われる。したがって、半導体光素子の動作の立ち
上がりの際等、冷却素子からの放熱量が急激に増加する
ような場合であっても、半導体光素子の温度上昇を防止
することができる。ここで、半導体光素子とは、固体撮
像素子等の受光素子やレーザダイオード等の発光素子等
を意味する。According to this hermetically sealed package, the semiconductor optical element is cooled by the cooling element during operation and heat is radiated from the cooling element to the base. However, the heat capacity of the base is equal to that of the protruding portion protruding from the surface of the base. However, since the cooling element is thermally connected to the protrusion, heat dissipation from the cooling element to the base is efficiently and stably performed. Therefore, even when the amount of heat released from the cooling element rapidly increases, such as when the operation of the semiconductor optical device rises, it is possible to prevent the temperature of the semiconductor optical device from rising. Here, the semiconductor optical element means a light receiving element such as a solid-state image pickup element or a light emitting element such as a laser diode.
【０００７】なお、上記半導体光素子は固体撮像素子で
あることが好ましい。冷却ＣＣＤカメラのヘッド部に好
適に用いることができるからである。The semiconductor optical device is preferably a solid-state image pickup device. This is because it can be suitably used for the head portion of a cooled CCD camera.
【０００８】ところで、上記気密封止パッケージでは、
突出部及びベースは、銅又は銅を主成分とする合金によ
り形成されていることが好ましい。銅は金属の中でも熱
伝導率が高いため、銅又は銅を主成分とする合金により
突出部及びベースを形成すれば、冷却素子からベースへ
の放熱がより効率よく行われることとなる。By the way, in the above hermetically sealed package,
The protrusion and the base are preferably formed of copper or an alloy containing copper as a main component. Since copper has a high thermal conductivity among metals, if the protrusion and the base are formed of copper or an alloy containing copper as a main component, heat can be more efficiently radiated from the cooling element to the base.
【０００９】また、上記気密封止パッケージでは、カバ
ーの開口部には第１のフランジが形成され、ベースに
は、カバーの開口部内面に嵌合する嵌合部と、第１のフ
ランジが当接する第２のフランジとが形成されており、
第１のフランジと第２のフランジとが気密に接合されて
いることが好ましい。これにより、カバーの開口部をベ
ースに気密に取り付ける際に、カバーの開口部内面にベ
ースの嵌合部を嵌合させカバーの第１のフランジとベー
スの第２のフランジとが当接するよう仮組みすることが
できるため、カバーとベースとの位置合わせや仮止めの
ための冶具が不要となり、取付け作業を簡易化すること
が可能となる。ここで、カバーの開口部内面とベースの
嵌合部との嵌合は、開口面の直角方向に摺動可能であり
且つ開口面の平行方向に拘束されるものであればよく、
一例として、開口面の平行方向において、カバーの開口
部内面の断面形状とベースの嵌合部の断面形状とが相補
的関係にある場合を挙げることができる。Further, in the above hermetically sealed package, the first flange is formed in the opening of the cover, and the base is provided with the first flange and the fitting portion fitted to the inner surface of the opening of the cover. A second flange that contacts is formed,
It is preferable that the first flange and the second flange are hermetically joined. Thus, when the opening of the cover is airtightly attached, the fitting portion of the base is fitted to the inner surface of the opening of the cover so that the first flange of the cover and the second flange of the base contact each other. Since they can be assembled, a jig for aligning the cover and the base and temporarily fixing the cover is not required, and the mounting work can be simplified. Here, the fitting between the inner surface of the opening portion of the cover and the fitting portion of the base may be such that it is slidable in the direction perpendicular to the opening surface and is restrained in the direction parallel to the opening surface,
As an example, a case where the cross-sectional shape of the inner surface of the opening of the cover and the cross-sectional shape of the fitting portion of the base have a complementary relationship in the direction parallel to the opening surface can be mentioned.
【００１０】このとき、第１のフランジと第２のフラン
ジとはパルス駆動によるプラズマ溶接にて接合されてい
ることが好ましい。カバー及びベース共にフランジ部分
がプラズマ溶接されるため、一方の母材のみが極端に溶
融するようなことが防止され、また、プラズマ溶接がパ
ルス駆動によるものであるため、ベースの極端な温度上
昇による半導体光素子等の破壊が防止される。なお、カ
バーがコバールでベースが銅というように両者が異種金
属により形成されている場合には、パルス駆動により断
続的にプラズマ溶接すると良好な接合状態を得ることが
できるため特に有効となる。At this time, it is preferable that the first flange and the second flange are joined by plasma welding by pulse driving. Since the flanges of both the cover and the base are plasma-welded, it is possible to prevent only one of the base materials from being extremely melted.Because the plasma welding is pulse-driven, the temperature of the base is extremely high. The destruction of the semiconductor optical device or the like is prevented. It should be noted that when the cover is made of different metal such as Kovar and the base is made of copper, it is particularly effective to intermittently perform plasma welding by pulse driving because a good joining state can be obtained.
【００１１】[0011]
【発明の実施の形態】以下、図面と共に本発明の好適な
実施形態について詳細に説明する。なお、本実施形態に
おいて、「上」、「下」等の語は、図面に示す状態に基
づいており、便宜的なものである。また、図面の説明に
おいて同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する
説明を省略する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Preferred embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. In addition, in the present embodiment, terms such as “upper” and “lower” are based on the state shown in the drawings and are for convenience. In the description of the drawings, the same or corresponding parts will be denoted by the same reference symbols, without redundant description.
【００１２】本実施形態の気密封止パッケージ１１の構
成について、図１及び２を参照して説明する。図１は、
気密封止パッケージ１１の構成を示す断面図であり、図
2は、気密封止パッケージ１１の構成を示す分解斜視図
である。The structure of the hermetically sealed package 11 of this embodiment will be described with reference to FIGS. Figure 1
3 is a cross-sectional view showing the structure of the hermetically sealed package 11, FIG.
2 is an exploded perspective view showing the structure of the hermetically sealed package 11. FIG.
【００１３】気密封止パッケージ１１は、冷却ＣＣＤカ
メラのヘッド部を構成するものであり、図示するよう
に、ＣＣＤにより構成された方形状の固体撮像素子（半
導体光素子）１５と、固体撮像素子１５を冷却するため
のペルチェ素子（冷却素子）１７と、固体撮像素子１５
及びペルチェ素子１７を覆うキャップ（カバー）１９
と、固体撮像素子１５及びペルチェ素子１７を支持する
と共にキャップ１９を気密に閉じているステム（ベー
ス）２１とを備えている。The hermetically sealed package 11 constitutes a head portion of a cooled CCD camera, and as shown in the drawing, a rectangular solid-state image pickup device (semiconductor optical device) 15 and a solid-state image pickup device. Peltier device (cooling device) 17 for cooling 15 and solid-state imaging device 15
And a cap (cover) 19 for covering the Peltier device 17
And a stem (base) 21 that supports the solid-state imaging device 15 and the Peltier device 17 and that hermetically closes the cap 19.
【００１４】キャップ１９は、コバールにより方形の箱
状に形成されている。キャップ１９の上面には孔２３が
形成されており、この孔２３は、光透過性の材料からな
る窓部材２５により気密に閉じられている。キャップ１
９の下端には、下方に開口する開口部２６が形成されて
いると共に、外向きのフランジ（第１のフランジ）２７
が形成されている。The cap 19 is formed in the shape of a rectangular box by Kovar. A hole 23 is formed on the upper surface of the cap 19, and the hole 23 is hermetically closed by a window member 25 made of a light transmissive material. Cap 1
An opening portion 26 that opens downward is formed at the lower end of 9 and an outward flange (first flange) 27 is formed.
Are formed.
【００１５】ステム２１は、キャップ１９の開口部２６
内面に嵌合する嵌合部２９を有している。嵌合部２９の
断面形状は、開口面の平行方向においてキャップ１９の
開口部２６内面の断面形状と相補的関係にあり、これに
より、両者の嵌合は、開口面の直角方向に摺動可能であ
り且つ開口面の平行方向に拘束されたものとなってい
る。嵌合部２９の下端には、外向きのフランジ（第２の
フランジ）３１が形成されており、このフランジ３１の
上面にキャップ１９のフランジ２７の下面が当接してい
る。フランジ２７とフランジ３１とは、後述するプラズ
マ溶接にて気密に接合される（図面には溶接前の状態を
示す）。嵌合部２９の上面には、当該上面からキャップ
１９内に突出する突出部３３が形成されている。このス
テム２１では、上述した嵌合部２９、フランジ３１及び
突出部３３が銅（銅を主成分とする合金でもよい）によ
り一体的に形成されている。The stem 21 has an opening 26 in the cap 19.
It has a fitting portion 29 fitted to the inner surface. The cross-sectional shape of the fitting portion 29 has a complementary relationship with the cross-sectional shape of the inner surface of the opening 26 of the cap 19 in the direction parallel to the opening surface, whereby the fitting of both can slide in the direction perpendicular to the opening surface. And is constrained in the direction parallel to the opening surface. An outward flange (second flange) 31 is formed at the lower end of the fitting portion 29, and the lower surface of the flange 27 of the cap 19 is in contact with the upper surface of this flange 31. The flange 27 and the flange 31 are hermetically joined by plasma welding described later (the drawing shows the state before welding). On the upper surface of the fitting portion 29, a protruding portion 33 that protrudes into the cap 19 from the upper surface is formed. In the stem 21, the fitting portion 29, the flange 31, and the protruding portion 33 described above are integrally formed of copper (which may be an alloy containing copper as a main component).
【００１６】ステム１９の突出部３３上にはペルチェ素
子１７が配置され、突出部３３の上面とペルチェ素子１
７の高温部３５とが熱的に接続されている。ペルチェ素
子１７の上には固体撮像素子１５が配置され、ペルチェ
素子１７において高温部３５に対向する低温部３７と固
体撮像素子１５の下面とが熱的に接続されている。固体
撮像素子１５は、その受光部３９がキャップ１９の孔２
３に臨むよう、例えばボルト（図示しない）によりステ
ム２１の嵌合部２９に固定される。A Peltier element 17 is arranged on the protruding portion 33 of the stem 19, and the upper surface of the protruding portion 33 and the Peltier element 1 are arranged.
The high temperature part 35 of 7 is thermally connected. The solid-state imaging device 15 is arranged on the Peltier device 17, and the low temperature portion 37 of the Peltier device 17 facing the high temperature portion 35 and the lower surface of the solid-state imaging device 15 are thermally connected. In the solid-state imaging device 15, the light receiving portion 39 of the solid-state imaging device 15 has the hole 2 of the cap 19.
3 is fixed to the fitting portion 29 of the stem 21 by, for example, a bolt (not shown).
【００１７】ステム２１の嵌合部２９には、複数のリー
ドピン４１が上下方向に貫通しており、リードピン４１
と嵌合部２９の貫通孔内面との間には、電気的絶縁体４
３が気密となるよう配置されている。リードピン４１そ
れぞれの上端部は、例えば固体撮像素子１５の側面に設
けられた複数の転送電極等の電極端子４５と、ボンディ
ングワイヤ（図１及び２には図示しない）により電気的
に接続される。一方、リードピン４１それぞれの下端部
は、冷却ＣＣＤカメラ本体内の所定の電極端子等と電気
的に接続される。A plurality of lead pins 41 pass through the fitting portion 29 of the stem 21 in the vertical direction.
And the inner surface of the through hole of the fitting portion 29 between the electrical insulator 4
3 is arranged to be airtight. The upper end of each lead pin 41 is electrically connected to an electrode terminal 45 such as a plurality of transfer electrodes provided on the side surface of the solid-state imaging device 15 by a bonding wire (not shown in FIGS. 1 and 2). On the other hand, the lower end of each lead pin 41 is electrically connected to a predetermined electrode terminal or the like in the cooled CCD camera body.
【００１８】ステム２１の嵌合部２９にはさらに、上下
方向に貫通するパイプ４４が設けられている。このパイ
プ４４は、後述する真空引き等を行った後に、ステム２
１の下面から突出する部分で封じ切られる。この真空引
きは、ペルチェ素子１７による固体撮像素子１５の冷却
効率を向上させるために行われる。The fitting portion 29 of the stem 21 is further provided with a pipe 44 penetrating in the vertical direction. After the pipe 44 is evacuated, which will be described later, the stem 2
It is completely sealed off by the portion protruding from the lower surface of 1. This evacuation is performed in order to improve the cooling efficiency of the solid-state imaging device 15 by the Peltier device 17.
【００１９】このような気密封止パッケージ１１の構成
によれば、ステム２１の突出部３３がステム２１の上面
からキャップ１９内に突出しており、また、方形状の固
体撮像素子１５に対してキャップ１９が方形の箱状に形
成されているため、気密封止パッケージ１１の小型化を
図ることができる。これらは、パイプ４４を用いた真空
引き等の作業時間を短縮化することにもなる。According to the structure of the hermetically sealed package 11 as described above, the projecting portion 33 of the stem 21 projects from the upper surface of the stem 21 into the cap 19, and the cap for the rectangular solid-state image pickup device 15 is provided. Since 19 is formed in a rectangular box shape, the hermetically sealed package 11 can be downsized. These also shorten the working time such as evacuation using the pipe 44.
【００２０】また、固体撮像素子１５がペルチェ素子１
７を介してステム２１の突出部３３の上に配置されてい
るため、図３に示すように、突出部３３の厚みの分だけ
ボンディングワイヤ４７を長く取ることができ、このボ
ンディングワイヤ４７を介してステム２１から固体撮像
素子１５へ流入する熱量を抑えることが可能となる。Further, the solid-state image pickup device 15 is the Peltier device 1.
7, the bonding wire 47 can be lengthened by the thickness of the protruding portion 33, as shown in FIG. The amount of heat flowing from the stem 21 to the solid-state image sensor 15 can be suppressed.
【００２１】上述した気密封止パッケージ１１の組立て
について、図１及び２を参照して説明する。Assembly of the above hermetically sealed package 11 will be described with reference to FIGS.
【００２２】ステム２１にリードピン４１やパイプ４４
等を取り付けた後に、ステム２１の突出部３３の上に、
ペルチェ素子１７、固体撮像素子１５の順でこの両者を
設置する。このとき、ペルチェ素子１７の高温部３５が
突出部３３の上面に熱的に接続され且つペルチェ素子１
７の低温部３７が固体撮像素子１５の裏面に熱的に接続
されるよう設置する。続いて、リードピン４１それぞれ
の上端部を、固体撮像素子１５の電極端子４５等、所定
の電極端子にボンディングワイヤにより電気的に接続す
る。The lead pin 41 and the pipe 44 are attached to the stem 21.
After attaching the etc., on the protruding portion 33 of the stem 21,
The Peltier device 17 and the solid-state image sensor 15 are installed in this order. At this time, the high temperature portion 35 of the Peltier element 17 is thermally connected to the upper surface of the protruding portion 33 and the Peltier element 1
The low temperature section 37 of No. 7 is installed so as to be thermally connected to the back surface of the solid-state imaging device 15. Subsequently, the upper end portion of each lead pin 41 is electrically connected to a predetermined electrode terminal such as the electrode terminal 45 of the solid-state imaging device 15 by a bonding wire.
【００２３】その後、キャップ１９の開口部２６内面に
ステム２１の嵌合部２９を嵌合させ、キャップ１９のフ
ランジ２７の下面とステム２１のフランジ３１の上面と
を当接させる。この状態で、フランジ２７とフランジ３
１とをパルス駆動によるプラズマ溶接にて気密に接合す
る。Then, the fitting portion 29 of the stem 21 is fitted to the inner surface of the opening 26 of the cap 19, and the lower surface of the flange 27 of the cap 19 and the upper surface of the flange 31 of the stem 21 are brought into contact with each other. In this state, the flange 27 and the flange 3
1 and 1 are hermetically joined by plasma welding by pulse driving.
【００２４】続いて、パイプ４４を用いて気密封止パッ
ケージ１１内の真空引きを行い、その後、ステム２１の
下面から突出する部分でパイプ４４を封じ切って、パイ
プ４４の下端部を気密に閉じる。なお、真空引きに替え
て、ドライ窒素等の不活性ガスを充填させるガス置換を
行ってもよい。気密封止パッケージ１１内の結露を防止
することができるからである。Then, the pipe 44 is used to evacuate the hermetically sealed package 11 and then the pipe 44 is sealed off at the portion projecting from the lower surface of the stem 21 to hermetically close the lower end of the pipe 44. . Instead of evacuation, gas replacement with an inert gas such as dry nitrogen may be performed. This is because it is possible to prevent dew condensation in the hermetically sealed package 11.
【００２５】このような気密封止パッケージ１１の組立
てによれば、キャップ１９の開口部２６内壁面及びステ
ム２１の嵌合部２９それぞれの開口面の平行方向におけ
る断面形状が相補的関係にあり、両者の嵌合が開口面の
平行方向には拘束されたものとなっているため、フラン
ジ２７とフランジ３１とをプラズマ溶接にて接合する際
にキャップ１９とステム２１との位置合わせや仮止めの
ための冶具が不要となり、接合作業を簡易にしかも確実
に行うことができる。According to such assembling of the hermetically sealed package 11, the cross-sectional shapes in the parallel direction of the inner wall surface of the opening portion 26 of the cap 19 and the opening surfaces of the fitting portion 29 of the stem 21 have a complementary relationship, Since the fitting of both is constrained in the direction parallel to the opening surface, when the flange 27 and the flange 31 are joined by plasma welding, the cap 19 and the stem 21 are aligned and temporarily fixed. No jig is required, and the joining work can be performed easily and reliably.
【００２６】また、フランジ２７とフランジ３１とをパ
ルス駆動によるプラズマ溶接にて接合するため、一方の
母材のみの極端な溶融や、ステム２１の極端な温度上昇
による固体撮像素子１５等の破壊を防止することができ
る。さらに本実施形態のように、キャップ１９がコバー
ルにより形成され、ステム２１が銅により形成されてい
る場合でも、パルス駆動により断続的にプラズマ溶接す
るため良好な接合状態を得ることができる。Further, since the flange 27 and the flange 31 are joined by plasma welding by pulse driving, the extreme melting of only one of the base materials or the destruction of the solid-state image pickup device 15 due to the extreme temperature rise of the stem 21. Can be prevented. Further, as in the present embodiment, even when the cap 19 is made of Kovar and the stem 21 is made of copper, the plasma welding is intermittently performed by pulse driving, so that a good joining state can be obtained.
【００２７】上述した気密封止パッケージ１１の動作に
ついて、図１を参照して説明する。The operation of the above hermetically sealed package 11 will be described with reference to FIG.
【００２８】気密封止パッケージ１１を冷却ＣＣＤカメ
ラに用い、当該冷却ＣＣＤカメラを動作させると、窓部
材２５を透過してキャップ１９の孔２３から入射した光
は固体撮像素子１５の受光面３９で受光されて、固体撮
像素子１５で光電変換が行われる。この光電変換により
生じた電流信号はリードピン４１を介して冷却ＣＣＤカ
メラ本体内に送信される。When the hermetically sealed package 11 is used as a cooling CCD camera and the cooling CCD camera is operated, the light transmitted through the window member 25 and entering through the hole 23 of the cap 19 is received by the light receiving surface 39 of the solid-state image pickup device 15. The light is received, and photoelectric conversion is performed by the solid-state image sensor 15. The current signal generated by this photoelectric conversion is transmitted to the inside of the cooled CCD camera body via the lead pin 41.
【００２９】このとき、信号雑音比の向上を図るため、
固体撮像素子１５はペルチェ素子１７の低温部３７によ
り冷却されているが、ステム２１は金属の中でも熱伝導
率が高い銅により一体的に形成されており、且つステム
２１の熱容量は突出部３３の分だけ増加しているため、
ペルチェ素子１７の高温部３５からステム２１への放熱
は効率よく安定した状態で行われることとなる。At this time, in order to improve the signal-to-noise ratio,
The solid-state imaging device 15 is cooled by the low temperature portion 37 of the Peltier device 17, but the stem 21 is integrally formed of copper, which has a high thermal conductivity among metals, and the heat capacity of the stem 21 is equal to that of the protruding portion 33. Because it has increased by
The heat radiation from the high temperature portion 35 of the Peltier element 17 to the stem 21 is efficiently and stably performed.
【００３０】したがって、冷却ＣＣＤカメラの動作の立
ち上がりの際や、固体撮像素子１５における受光量の急
激な増加の際等、ペルチェ素子１７からステム２１への
放熱量が急激に増加するような場合にも、固体撮像素子
１５の温度上昇を防止することができ、固体撮像素子１
５の信号雑音比の劣化を防止することが可能となる。Therefore, when the amount of heat released from the Peltier device 17 to the stem 21 is rapidly increased, such as when the operation of the cooled CCD camera is started or when the amount of light received by the solid-state image pickup device 15 is rapidly increased. Also, the temperature rise of the solid-state image sensor 15 can be prevented, and the solid-state image sensor 1
It is possible to prevent the deterioration of the signal to noise ratio of No. 5.
【００３１】以上、本発明の好適な一実施形態について
詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されな
いことはいうまでもない。Although a preferred embodiment of the present invention has been described in detail above, it goes without saying that the present invention is not limited to the above embodiment.
【００３２】例えば、上記実施形態は、突出部３３がス
テム２１に一体的に形成されている場合であったが、突
出部３３が別体としてステム２１に設けられていてもよ
い。For example, in the above embodiment, the protruding portion 33 is formed integrally with the stem 21, but the protruding portion 33 may be provided on the stem 21 as a separate body.
【００３３】また、上記実施形態の気密封止パッケージ
１１は冷却ＣＣＤカメラのヘッド部を構成するものであ
ったが、本発明はこれに限られず、半導体光素子を用い
た種々の機器に適用可能である。Further, although the hermetically sealed package 11 of the above embodiment constitutes the head portion of the cooled CCD camera, the present invention is not limited to this, and can be applied to various devices using semiconductor optical elements. Is.
【００３４】[0034]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
動作時には半導体光素子が冷却素子により冷却され冷却
素子からベースへの放熱が行われるが、ベースの熱容量
は当該ベースの表面から突出する突出部の分だけ増加し
ており、且つ冷却素子が突出部に熱的に接続されている
ため、冷却素子からベースへの放熱は効率よく安定した
状態で行われる。したがって、半導体光素子の動作の立
ち上がりの際等、冷却素子からの放熱量が急激に増加す
るような場合であっても、半導体光素子の温度上昇を防
止し、ひいては、信号雑音比の劣化等を防止することが
できる。As described above, according to the present invention,
During operation, the semiconductor optical element is cooled by the cooling element and heat is radiated from the cooling element to the base, but the heat capacity of the base is increased by the amount of the protruding portion protruding from the surface of the base, and the cooling element is Since it is thermally connected to, the heat dissipation from the cooling element to the base is efficiently performed in a stable state. Therefore, even when the amount of heat radiation from the cooling element suddenly increases at the start of operation of the semiconductor optical device, the temperature rise of the semiconductor optical device is prevented, and the signal noise ratio is deteriorated. Can be prevented.
【図１】気密封止パッケージの構成を示す断面図であ
る。FIG. 1 is a cross-sectional view showing the structure of a hermetically sealed package.
【図２】気密封止パッケージの構成を示す分解斜視図で
ある。FIG. 2 is an exploded perspective view showing a configuration of a hermetically sealed package.
【図３】気密封止パッケージの構成を示す拡大断面図で
ある。FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view showing the structure of a hermetically sealed package.
１１…気密封止パッケージ、１５…固体撮像素子、１７
…ペルチェ素子、１９…キャップ、２１…ステム、２６
…開口部、２７、３１…フランジ、２９…嵌合部、３３
…突出部。11 ... Hermetically sealed package, 15 ... Solid-state imaging device, 17
... Peltier element, 19 ... Cap, 21 ... Stem, 26
... Apertures, 27, 31 ... Flange, 29 ... Fitting part, 33
... protrusions.
Claims (5)
冷却するための冷却素子を気密に収容する気密封止パッ
ケージであって、 表面から突出するよう突出部が設けられ、当該突出部に
前記冷却素子が熱的に接続されているベースと、 前記半導体光素子及び前記冷却素子を覆い、開口部が前
記ベースに気密に取り付けられているカバーと、を備え
ることを特徴とする気密封止パッケージ。1. A hermetically sealed package that hermetically accommodates a semiconductor optical element and a cooling element for cooling the semiconductor optical element, wherein a protrusion is provided so as to protrude from a surface, and the protrusion is provided with the protrusion. A hermetically sealed package comprising: a base to which a cooling element is thermally connected; and a cover that covers the semiconductor optical element and the cooling element and has an opening hermetically attached to the base. .
ことを特徴とする請求項１に記載の気密封止パッケー
ジ。2. The hermetically sealed package according to claim 1, wherein the semiconductor optical device is a solid-state imaging device.
を主成分とする合金により形成されていることを特徴と
する請求項１又は２に記載の気密封止パッケージ。3. The hermetically sealed package according to claim 1, wherein the protrusion and the base are made of copper or an alloy containing copper as a main component.
が形成され、 前記ベースには、前記カバーの開口部内面に嵌合する嵌
合部と、前記第１のフランジが当接する第２のフランジ
と、が形成されており、 前記第１のフランジと前記第２のフランジとが気密に接
合されている、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれ
か１項に記載の気密封止パッケージ。4. A first flange is formed in the opening of the cover, and a fitting portion fitted to the inner surface of the opening of the cover is formed in the base, and a second flange with which the first flange abuts. 4. The airtight seal according to any one of claims 1 to 3, wherein the first flange and the second flange are airtightly joined to each other. Stop package.
ジとはパルス駆動によるプラズマ溶接にて接合されてい
ることを特徴とする請求項４に記載の気密封止パッケー
ジ。5. The hermetically sealed package according to claim 4, wherein the first flange and the second flange are joined by plasma welding by pulse driving.
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Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007014651A (en) * | 2005-07-11 | 2007-01-25 | Pentax Corp | Imaging element package for electronic endoscope |
| JP2008218934A (en) * | 2007-03-08 | 2008-09-18 | Yokogawa Electric Corp | Pressure vessel with heat sink |
| US7628752B2 (en) | 2005-07-11 | 2009-12-08 | Hoya Corporation | Image capturing unit for electronic endoscope |
| CN104406690A (en) * | 2014-01-16 | 2015-03-11 | 奉化市泰峰电气科技有限公司 | CCD module housing |
| JP2015114325A (en) * | 2013-12-09 | 2015-06-22 | オックスフォード インストゥルメンツ アナリティカル オーワイＯｘｆｏｒｄ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ Ｏｙ | Semiconductor radiation detector having large active area and method for manufacturing the same |
| JP2020113695A (en) * | 2019-01-16 | 2020-07-27 | 新光電気工業株式会社 | Stem for semiconductor package and semiconductor package |
| WO2020202789A1 (en) | 2019-03-29 | 2020-10-08 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | Sensor device |
| WO2021124653A1 (en) | 2019-12-19 | 2021-06-24 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | Semiconductor device |
| WO2021131833A1 (en) | 2019-12-27 | 2021-07-01 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | Sensor device |
| WO2021132184A1 (en) | 2019-12-27 | 2021-07-01 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | Sensor device |
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-
2002
- 2002-03-05 JP JP2002059144A patent/JP2003258221A/en active Pending
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007014651A (en) * | 2005-07-11 | 2007-01-25 | Pentax Corp | Imaging element package for electronic endoscope |
| US7628752B2 (en) | 2005-07-11 | 2009-12-08 | Hoya Corporation | Image capturing unit for electronic endoscope |
| JP4648780B2 (en) * | 2005-07-11 | 2011-03-09 | Ｈｏｙａ株式会社 | Imaging device package for electronic endoscope |
| JP2008218934A (en) * | 2007-03-08 | 2008-09-18 | Yokogawa Electric Corp | Pressure vessel with heat sink |
| JP2015114325A (en) * | 2013-12-09 | 2015-06-22 | オックスフォード インストゥルメンツ アナリティカル オーワイＯｘｆｏｒｄ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ Ｏｙ | Semiconductor radiation detector having large active area and method for manufacturing the same |
| CN104406690A (en) * | 2014-01-16 | 2015-03-11 | 奉化市泰峰电气科技有限公司 | CCD module housing |
| JP2020113695A (en) * | 2019-01-16 | 2020-07-27 | 新光電気工業株式会社 | Stem for semiconductor package and semiconductor package |
| JP7306831B2 (en) | 2019-01-16 | 2023-07-11 | 新光電気工業株式会社 | Stems for semiconductor packages, semiconductor packages |
| WO2020202789A1 (en) | 2019-03-29 | 2020-10-08 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | Sensor device |
| WO2021124653A1 (en) | 2019-12-19 | 2021-06-24 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | Semiconductor device |
| WO2021131833A1 (en) | 2019-12-27 | 2021-07-01 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | Sensor device |
| WO2021132184A1 (en) | 2019-12-27 | 2021-07-01 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | Sensor device |
| WO2021132006A1 (en) | 2019-12-27 | 2021-07-01 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | Sensor device |
| EP4084076A1 (en) | 2019-12-27 | 2022-11-02 | Sony Semiconductor Solutions Corporation | Sensor device |
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