JP2004146466A - 蓋体およびこれを用いた光デバイス収納用パッケージ - Google Patents
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Abstract
【課題】半導体素子収納用パッケージにおいて、熱応力あるいは外部からの機械的衝撃による接合破壊を有効に防止できない。
【解決手段】光を透過させるための開口部を有する金属枠体３ａおよび開口部内に設置された透光性の窓体３ｂで構成された略平板状の蓋体３であって、金属枠体３ａはその縦断面における内周面の断面形状が中央領域が０．０５〜１ｍｍ窪んだ凹形状をしており、窓体３ｂは軟化点が３００℃を超え、かつ２０〜３００℃における金属枠体３ａとの熱膨張係数の差が０．４×１０−６〜１．０×１０−６／℃であるガラス材で形成されており、金属枠体３ａと窓体３ｂとは、両者を軟化点を超えて加熱した後冷却して収縮させた焼嵌により直接接合されている。
【選択図】 図１
【解決手段】光を透過させるための開口部を有する金属枠体３ａおよび開口部内に設置された透光性の窓体３ｂで構成された略平板状の蓋体３であって、金属枠体３ａはその縦断面における内周面の断面形状が中央領域が０．０５〜１ｍｍ窪んだ凹形状をしており、窓体３ｂは軟化点が３００℃を超え、かつ２０〜３００℃における金属枠体３ａとの熱膨張係数の差が０．４×１０−６〜１．０×１０−６／℃であるガラス材で形成されており、金属枠体３ａと窓体３ｂとは、両者を軟化点を超えて加熱した後冷却して収縮させた焼嵌により直接接合されている。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外部からの機械的衝撃あるいは水分の浸入から光デバイスを保護するための蓋体および光デバイス収納用パッケージに関し、特にＣＣＤ・ＣＭＯＳ等の撮像素子、光スイッチ・ミラーデバイス等のＭＥＭＳ、ＣＤ・ＤＶＤ用のＬＤ・ＰＤ等のレーザ部品等の光デバイスを保護するための蓋体およびこれを用いた光デバイス収納用パッケージに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、移動体通信機器は軽薄短小化が急激に進展し、これに伴って搭載される光デバイスを気密に封止する光デバイス収納用パッケージも軽薄短小化が進んでいる。
【０００３】
このような光デバイス収納用パッケージは、一般に酸化アルミニウム質焼結体や窒化アルミニウム質焼結体・ムライト質焼結体・窒化珪素質焼結体等の電気絶縁材料から成り、光デバイスを搭載するための凹部を有する絶縁基体と、この絶縁基体の上面に凹部を取り囲むように接合されたシールリングと、このシールリングの上面に半田やろう材等により接合され、光を透過するための開口部を有する金属枠体および開口部内に設置された透光性の窓体から成る略平板状の蓋体とから構成されている。なお、枠体の材料としては、光デバイス収納用パッケージの軽薄短小化に併せ、薄型加工が可能な鉄−ニッケル−コバルト合金等の金属が用いられており、窓体としては、ホウ珪酸ガラスが用いられ、低融点ガラスあるいは半田等の接合材により接合されている。
【０００４】
しかしながら、このような光デバイス収納用パッケージでは、熱膨張係数の異なる金属枠体とガラス窓体とを、弾性率が高く歪み等の応力を緩和しにくい低融点ガラスあるいは半田等の接合材により接合しているために、光デバイスが作動する際に発生する熱によって枠体と窓体との間に大きな応力が発生するとともにこの応力が接合材に作用して接合材と被着体との界面剥離が発生し、その結果、容器の気密封止が破れ、内部に収容する光デバイスを長期間にわたり正常、かつ安定に作動させることができないという問題点を有していた。
【０００５】
他方、金属枠体とガラス窓体との接合を、弾性率の低い樹脂接着剤により行なう方法が提案されている。この提案によれば、例えば熱硬化性のエポキシ系樹脂をスクリーン印刷法やディスペンサ法を用いて枠体と窓体との接合部分に塗布し、枠体と窓体との接合部分を重ね合わせ加圧・加熱して枠体と窓体とを接合することにより、光デバイスが作動する際に発生する熱によって熱膨張係数の異なる枠体と窓体との間に大きな応力が発生したとしても、弾性率の低い樹脂接着剤が応力を緩和して樹脂接着剤と被着体との界面に剥離が生じることを有効に防止できるというものである。
【０００６】
【特許文献１】
特開平３−２３６２９４号公報
【特許文献２】
特開平３−１４９８５５号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような樹脂接着剤による接合では樹脂の３次元網目構造の隙間からのパッケージ内部への水分の浸入が避けられず、パッケージの気密信頼性が低下してしまうという問題点を有していた。
【０００８】
本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑み案出されたものであり、その目的は、熱応力あるいは外部からの機械的衝撃による接合破壊を有効に防止でき、かつ気密信頼性の高い光デバイズ収納用パッケージを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の蓋体は、光を透過させるための開口部を有する金属枠体および前記開口部内に設置された透光性の窓体で構成された略平板状の蓋体であって、前記金属枠体はその縦断面における内周面の断面形状が中央領域が０．０５〜１ｍｍ窪んだ凹形状をしており、前記窓体は軟化点が３００℃を超え、かつ２０〜３００℃における前記金属枠体との熱膨張係数の差が０．４×１０−６〜１×１０−６／℃であるガラス材で形成されており、前記金属枠体と前記窓体とは、両者を前記軟化点を超えて加熱した後冷却して収縮させた焼嵌により直接接合されていることを特徴とするものである。
【００１０】
本発明の蓋体によれば、金属枠体はその縦断面における内周面の断面形状が中央領域が０．０５〜１ｍｍ窪んだ凹形状をしていることから、窓体が金属枠体の内周面の窪みに嵌め込まれ、両者の接合が非常に強固なものとなり、また、窓体が軟化点が３００℃を超え、かつ２０〜３００℃における金属枠体との熱膨張係数の差が０．４×１０−６〜１×１０−６／℃であるガラス材で形成されており、金属枠体と窓体とは、両者を軟化点を超えて加熱した後冷却して収縮させ焼嵌により直接接合してあることから、光デバイスが作動する際に発生する熱によって金属枠体と窓体との間に大きな応力が発生して窓体が破壊したり、金属枠体と窓体との間で剥離することはなく、その結果、気密信頼性の良好な封止を可能とする光デバイス収納用パッケージの蓋体とすることができる。
【００１１】
また、本発明の光デバイス収納用パッケージは、上面に光デバイスを搭載するための凹部およびこの凹部を取り囲むシールリングを有する絶縁基体と、上記構成の蓋体とを具備し、前記シールリングに前記凹部を前記蓋体で覆うように前記金属枠体を接合することによって前記凹部に前記光デバイスを気密に収容することを特徴とするものである。
【００１２】
本発明の光デバイス収納用パッケージによれば、上面に光デバイスを搭載するための凹部およびこの凹部を取り囲むシールリングを有する絶縁基体と、上記構成の蓋体とを具備し、シールリングに凹部を蓋体で覆うように金属枠体を接合することによって凹部に光デバイスを気密に収容することから、窓体が破壊したり、蓋体を構成する金属枠体と窓体との間で剥離したりすることのない気密信頼性の高い光デバイス収納用パッケージとすることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の蓋体およびこれを用いた光デバイス収納用パッケージを添付の図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の蓋体の実施の形態の一例を示す断面図であり、この図において３ａは金属枠体、３ｂは窓体であり、主にこれらで本発明の蓋体３が構成される。
【００１４】
金属枠体３ａは、その外形寸法が３〜５０ｍｍ、開口の寸法が１〜３０ｍｍ、厚みが０．２〜５ｍｍであり、その開口部に透光性の窓体３ｂが設置され、これを用いて光デバイス装置を製作した場合、光デバイスを容器内部に気密に封止する作用を成すとともに外部からの衝撃により光デバイスが破壊されることを防止する機能を有する。
【００１５】
このような金属枠体３ａは、鉄・アルミニウム・銅・タングステン・鉄−ニッケル合金・鉄−コバルト合金・鉄−ニッケル−コバルト合金等の金属材料により形成されている。なお、金属枠体３ａは、例えば鉄−ニッケル合金から成る場合であれば、鉄−ニッケル合金のインゴット（塊）を圧延し板状にしたものを、所定の突起形状に対応して製作したプレス金型により圧縮プレス成形するとともに、従来周知の打抜き加工法により所定の寸法に形成することによって製作される。
【００１６】
また、金属枠体３ａの開口部には、透光性の窓体３ｂが設置されている。窓体３ｂは、その厚みが金属枠体３ａの厚みとほほ同じであり、光デバイスが受発光する光を損失が少なく効率良く透過する機能を有し、ホウ珪酸ガラス等の光学ガラスにより形成されている。このような窓体３ｂは、窓体３ｂと成る母材を、一般に用いられる切断・研磨方法を用いて、所定の形状に製作される。
【００１７】
そして本発明の蓋体３においては、金属枠体３ａは、その縦断面における内周面の断面形状が中央領域が０．０５〜１ｍｍ窪んだ凹形状４をしており、窓体３ｂは軟化点が３００℃を超えるガラス材で形成されており、かつ２０〜３００℃における金属枠体３ａとの熱膨張係数の差を０．４×１０−６〜１×１０−６／℃としてあり、金属枠体３ａと窓体３ｂとは、両者を軟化点を超えて加熱した後冷却して収縮させた焼嵌により直接接合されている。また、本発明の蓋体３においてはこのことが重要である。
【００１８】
本発明の蓋体３によれば、金属枠体３ａはその縦断面における内周面の断面形状が中央領域が０．０５〜１ｍｍ窪んだ凹形状４をしていることから、窓体３ｂが金属枠体３ａの内周面の窪みに嵌め込まれ、両者の接合が非常に強固なものとなり、また、窓体３ｂが軟化点が３００℃を超え、かつ２０〜３００℃における金属枠体３ａとの熱膨張係数の差が０．４×１０−６〜１×１０−６／℃であるガラス材で形成されており、金属枠体３ａと窓体３ｂとは、両者を軟化点を超えて加熱した後冷却して収縮させ焼嵌により直接接合されていることから、光デバイスが作動する際に発生する熱によって金属枠体３ａと窓体３ｂとの間に大きな応力が発生して窓体３ｂが破壊したり、金属枠体３ａと窓体３ｂとの間で剥離することはなく、その結果、気密信頼性の良好な封止を可能とする光デバイス収納用パッケージの蓋体３とすることができる。
【００１９】
なお、窓体３ｂの軟化点が３００℃以下の場合、光デバイスの動作環境において窓体３ｂが軟化し、窓体３ｂの脱落あるいは変形による光学特性劣化が起こりやすくなる傾向がある。従って、窓体３ｂの軟化点は３００℃以上とすることが好ましい。
【００２０】
また、金属枠体３ａと窓体３ｂの２０〜３００℃範囲での熱膨張係数の差が０．４×１０−６／℃未満の場合、金属枠体３ａと窓体３ｂとの熱膨張係数の差が小さく金属枠体３ａから窓体３ｂへの圧縮方向の力が弱くなり金属枠体３ａと窓体３ｂとの接合強度が低下し、窓体３ａが脱落しやすくなる傾向がある。さらに、金属枠体３ａと窓体３ｂの２０〜３００℃範囲での熱膨張係数の差が１×１０−６／℃を超える場合、金属枠体３ａと窓体３ｂとの熱膨張係数の差が大きすぎ、金属枠体３ａからの圧縮方向の力が過剰に強くなり窓体３ｂが金属枠体３ａの圧縮応力に耐えきれず破壊しやすくなる傾向がある。従って、金属枠体３ａと窓体３ｂの２０〜３００℃範囲での熱膨張係数の差は０．４×１０−６〜１×１０−６／℃の範囲とすることが重要である。
【００２１】
また、金属枠体３ａはその縦断面における内周面の中央領域における窪みの深さが０．０５ｍｍ未満であると、窪みに嵌る窓体３ｂの深さが浅いものとなり外力に対して外れやすくなる傾向があり、１ｍｍを超えると窓体３ｂを溶融し焼嵌めする際に窪みに空孔が発生しやすくなり、窓体３ｂ側面での接合強度低下あるいは気密不良が発生しやすくなる傾向がある。従って、金属枠体３ａはその縦断面における内周面の中央領域の窪みの深さを０．０５〜１ｍｍとすることが重要である。
【００２２】
このような焼嵌は、表面を温度が６００〜８００℃程度の加熱により酸化させた金属枠体３ａに、金属枠体３ａの開口寸法に対して外周寸法が２〜１０％小さい寸法に加工した窓体３ｂを設置し、両者の軟化点を超える温度、例えば７００〜１０００℃の温度に加熱して窓体３を一旦軟化させ、金属枠体３ａの開口部に窓体３ｂの第１の領域を配置した後、冷却固化することにより接合される。この際、金属枠体３ａと窓体３ｂとは、位置合わせ治具を用いて所定の位置に互いを位置決めし、接合することが好ましい。また、加熱雰囲気は金属枠体３ａの過剰な酸化を防止するため、還元雰囲気が好ましく、リフロー炉等の連続炉で処理することが好ましい。
【００２３】
また、金属枠体３ａと窓体３ｂを接合して蓋体３を製作した後、窓体３ｂの表面を鏡面研磨し、窓体３ｂの材料本来の屈折率が得られるように加工を行なうことが好ましい。
【００２４】
なお、金属枠体３ａの縦断面における内周面の中央領域における凹形状４は、金属枠体３ａを従来周知の打抜き加工法により所定の寸法に形成した後、ケミカルエッチング法あるいは切削法により内周面に凹形状の加工を行なうことによって形成すればよい。
【００２５】
また、本発明の蓋体３において、金属枠体３ａの縦断面における内周面の断面形状が中央領域が窪んだ凹形状４をしているとは、金属枠体３ａの縦断面における内周面の断面が上下の開口側から中央領域にかけて徐々に窪んでいる状態、例えば図１の断面図に示すような円弧状や、あるいは窪んだ箇所の縦断面が逆台形状、逆三角形状のものをさす。さらに０．０５〜１ｍｍ窪んでいるとは、上下の開口間を結ぶ直線と中央領域の表面との距離（図１の断面図におけるＴ）が０．０５〜１ｍｍであることをさす。
【００２６】
かくして本発明の蓋体によれば、熱応力あるいは外部からの機械的衝撃による接合破壊を有効に防止でき、かつこれを光デバイスに用いた場合に気密信頼性の高い封止を可能とする蓋体とすることができる。
【００２７】
次に、本発明の蓋体３を用いた光デバイス収納用パッケージをを図２に基づいて詳細に説明する。
図２は本発明の光デバイス収納用パッケージの実施の形態の一例を示す断面図であり、１は絶縁基体、２はシールリング、３は蓋体であり、主にこれらで本発明の光デバイス収納用パッケージが構成される。
【００２８】
絶縁基体１は、その凹部１ａ底面の略中央部に光デバイス５を搭載するための搭載部が設けてあり、この搭載部には光デバイス５がガラス・樹脂・ろう材等から成る接着剤を介して接着固定される。
【００２９】
このような絶縁基体１は、酸化アルミニウム質焼結体やムライト質焼結体・窒化アルミニウム質焼結体・窒化珪素質焼結体・炭化珪素質焼結体等の電気絶縁材料から成り、例えば、酸化アルミニウム質焼結体から成る場合であれば、酸化アルミニウム・酸化珪素・酸化マグネシウム・酸化カルシウム等の原料粉末に適当な有機バインダ・溶剤・可塑剤・分散剤を添加混合して泥漿物を作り、この泥漿物を従来周知のドクターブレード法やカレンダーロール法等のシート成形法を採用しシート状にしてセラミックグリーンシート（セラミック生シート）を得、しかる後、それらセラミックグリーンシートに適当な打抜き加工を施すとともにこれを複数枚積層し、約１６００℃の高温で焼成することによって製作される。
【００３０】
また、絶縁基体１には、搭載部周辺から下面にかけて複数の配線導体６が被着形成されており、この配線導体６の搭載部の周辺部には光デバイス５の各電極がボンディングワイヤ７を介して電気的に接続され、また、絶縁基体１の下面に導出された部位（図示せず）には外部電気回路（図示せず）が半田等の接続部材を介して電気的に接続される。
【００３１】
配線導体６は、光デバイス５の各電極を外部電気回路に電気的に接続する際の導電路として作用し、例えばタングステン・モリブデン・マンガン等の高融点金属粉末に適当な有機溶剤・溶媒・可塑剤等を添加混合して得た金属ペーストを従来周知のスクリーン印刷法等の厚膜手法を採用して絶縁基体１となるセラミックグリーンシートにあらかじめ印刷塗布しておき、これをセラミックグリーンシートと同時に焼成することによって絶縁基体１の搭載部周辺から下面にかけて所定パターンに被着形成される。
【００３２】
なお、配線導体６はその表面にニッケル・金等の良導電性で耐蝕性およびろう材との濡れ性が良好な金属をめっき法により１〜２０μｍの厚みに被着させておくと、配線導体６の酸化腐蝕を有効に防止することができるとともに配線導体６とボンディングワイヤ７との接続および配線導体６と外部電気回路の配線導体との半田付けを強固となすことができる。従って、配線導体６の酸化腐蝕を防止し、配線導体６とボンディングワイヤ７との接続および配線導体６と外部電気回路の配線導体との半田付けを強固となすためには、配線導体６の表面にニッケル・金等をめっき法により１〜２０μｍの厚みに被着させておくことが好ましい。
【００３３】
また、絶縁基体１の上面には、鉄系合金から成るシールリング２が、銀ろう等のろう材を介して接合されている。シールリング２は、蓋体３を絶縁基体１に接合する機能を有し、鉄・アルミニウム・銅・タングステン・鉄−ニッケル合金・鉄−コバルト合金・鉄−ニッケル−コバルト合金等の金属材料により形成されている。このようなシールリング２は、例えば鉄−ニッケル合金から成る場合であれば、鉄−ニッケル合金のインゴット（塊）を圧延し板状にしたものを、所定の突起形状に対応して製作したプレス金型により圧縮プレス成形するとともに、従来周知の打抜き加工法により所定の寸法に形成される。または、ケミカルエッチングにより形成および所定の外寸への成形も可能である。
【００３４】
また、シールリング２の上面には、金属枠体３ａと窓体３ｂとから成る上記の蓋体３が、シーム溶接法や銀ろう等のろう材を用いて接合されることにより、本発明の光デバイス収容用パッケージとなる。
【００３５】
本発明の光デバイス収納用パッケージによれば、上面に光デバイス５を搭載するための凹部１ａおよびこの凹部１ａを取り囲むシールリング２を有する絶縁基体１と、上記構成の蓋体３とを具備し、シールリング２に凹部１ａを蓋体３で覆うように金属枠体２ａを接合することによって凹部１ａに光デバイス５を気密に収容することから窓体３ｂが破壊したり、蓋体３を構成する金属枠体３ａと窓体３ｂとの間で剥離したりすることのない気密信頼性の高い光デバイス収納用パッケージとすることができる。
【００３６】
かくして、本発明の光デバイス収納用パッケージによれば、絶縁基体１の凹部１ａ底面に光デバイス５をガラス・樹脂・ろう材等の接着剤を介して接着固定するとともに光デバイス５の各電極を配線導体６にボンディングワイヤ７を介して電気的に接続し、しかる後、絶縁基体１の上面に凹部１ａを覆うように蓋体３を被せ、シールリング２と蓋体３とをシーム溶接法により接合させ、絶縁基体１と蓋体３とから成る容器の内部に光デバイス５を気密に封止することによって最終製品としての光デバイス装置と成る。
【００３７】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を施すことは何等差し支えない。
【００３８】
【実施例】
（実施例１）
金属枠体に２０〜３００℃の温度範囲での熱膨張係数が４．８×１０−６／℃のＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金を用い、窓体に熱膨張係数が３．６×１０−６〜４．８×１０−６／℃の範囲のホウ珪酸ガラスを用いて蓋体の試料を製作して評価した。
試料は、まず表面を６００℃の温度で酸化させた金属枠体に、金属枠体の開口寸法に対して外周寸法が５％小さく、厚みが１０％厚い寸法に加工した窓体を用い、両者を８００℃の温度に加熱して窓体を一旦軟化させるとともに膨張させ、金属枠体の開口部に窓体を挿入し、しかる後、冷却固化することにより製作した。試料は、焼嵌め後の目視検査およびＨｅリークテストを行ない評価した。結果を、表１に示す。なお、実施例１では、金属枠体の内周面は窪みのない平坦な試料を用いた。
【００３９】
【表１】
【００４０】
表１から、金属枠体の熱膨張係数と蓋体の熱膨張係数との差が１．１×１０−６／℃（試料Ｎｏ．１）では、窓体が割れてしまった。また、Ｈｅリークテストにおいても、Ｈｅのリークが確認された。さらに、金属枠体の熱膨張係数と窓体の熱膨張係数との差が０．３×１０−６／℃（試料Ｎｏ．５）では、窓体が金属枠体から外れるとともに、Ｈｅリークテストにおいても、Ｈｅのリークが確認された。
【００４１】
これに対して、本発明の請求範囲内の金属枠体の熱膨張係数と窓体の熱膨張係数との差が０．４〜１．０×１０−６／℃（試料Ｎｏ．２〜４）では、窓体の割れ等の外観上問題は見られず、またＨｅリークテストでも１×１０−８Ｐａ・ｍｍ３／ｓ以下と良好な結果が得られた。従って、金属枠体と窓体の２０〜３００℃範囲での熱膨張係数の差は０．４〜１．０×１０−６／℃の範囲とすることが好ましいことがわかった。
【００４２】
（実施例２）
次に、金属枠体にＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金を用い、窓体にホウ珪酸ガラスを用いて、金属枠体と窓体の当接面における枠体の窪みの深さを０〜２．０ｍｍと成るように、蓋体３を製作して評価した。なお、実施例２では、窓体の熱膨張係数が４．６×１０−６／℃、金属枠体と窓体との熱膨張係数差が０．６×１０−６／℃の試料を用いた。また、蓋体は、実施例１と同様の方法で製作した。
試料は、試料製作後に目視検査、Ｈｅリークレベル検査およびせん断強度検査を行ない、さらに熱衝撃試験後にＨｅリークレベル検査を行なって評価した。結果を、表２に示す。なお、金属枠体の内周面の窪みは、金属枠体を打抜き成形後、エッチングにより所定深さとした。
【００４３】
【表２】
【００４４】
表２から、窪みの深さが０ｍｍ（試料Ｎｏ．６）では、初期のせん断強度が２０．３Ｎと低い値であったのに対し、窪み深さを０．０５〜２．０ｍｍ（試料Ｎｏ．７〜１５）とした場合には、せん断強度が２９Ｎ以上と高い値となることがわかった。しかしながら、窪みの深さが１．１ｍｍ以上（試料Ｎｏ．１４〜１５）の場合、初期あるいは熱衝撃後のＨｅリークレベルが１×１０−５〜１×１０−６Ｐａ・ｍｍ３／Ｓと劣化することがわかった。
【００４５】
これに対して、窪みの深さが０．０５〜１．０ｍｍの範囲（試料Ｎｏ．７〜１３）では、せん断強度およびＨｅリークレベルとも良好な値を示すことがわかった。
【００４６】
【発明の効果】
本発明の蓋体によれば、金属枠体はその縦断面における内周面の断面形状が中央領域が０．０５〜１ｍｍ窪んだ凹形状をしていることから、窓体が金属枠体の内周面の窪みに嵌め込まれ、両者の接合が非常に強固なものとなり、また、窓体が軟化点が３００℃を超え、かつ２０〜３００℃における金属枠体との熱膨張係数の差が０．４×１０−６〜１×１０−６／℃であるガラス材で形成されており、金属枠体と窓体とは、両者を軟化点を超えて加熱した後冷却して収縮させ焼嵌により直接接合してあることから、光デバイスが作動する際に発生する熱によって金属枠体と窓体との間に大きな応力が発生して窓体が破壊したり、金属枠体と窓体との間で剥離することはなく、その結果、気密信頼性の良好な封止を可能とする光デバイス収納用パッケージの蓋体とすることができる。
【００４７】
本発明の光デバイス収納用パッケージによれば、上面に光デバイスを搭載するための凹部およびこの凹部を取り囲むシールリングを有する絶縁基体と、上記構成の蓋体とを具備し、シールリングに凹部を蓋体で覆うように金属枠体を接合することによって凹部に光デバイスを気密に収容することから、窓体が破壊したり、蓋体を構成する金属枠体と窓体との間で剥離したりすることのない気密信頼性の高い光デバイス収納用パッケージとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の蓋体の実施の形態の一例を示す断面図である。
【図２】本発明の光デバイス収納用パッケージの実施の形態の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
１・・・・・・・・絶縁基体
１ａ・・・・・・・凹部
２・・・・・・・・シールリング
３・・・・・・・・蓋体
３ａ・・・・・・・金属枠体
３ｂ・・・・・・・窓体
４・・・・・・・・凹形状
５・・・・・・・・光デバイス
【発明の属する技術分野】
本発明は、外部からの機械的衝撃あるいは水分の浸入から光デバイスを保護するための蓋体および光デバイス収納用パッケージに関し、特にＣＣＤ・ＣＭＯＳ等の撮像素子、光スイッチ・ミラーデバイス等のＭＥＭＳ、ＣＤ・ＤＶＤ用のＬＤ・ＰＤ等のレーザ部品等の光デバイスを保護するための蓋体およびこれを用いた光デバイス収納用パッケージに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、移動体通信機器は軽薄短小化が急激に進展し、これに伴って搭載される光デバイスを気密に封止する光デバイス収納用パッケージも軽薄短小化が進んでいる。
【０００３】
このような光デバイス収納用パッケージは、一般に酸化アルミニウム質焼結体や窒化アルミニウム質焼結体・ムライト質焼結体・窒化珪素質焼結体等の電気絶縁材料から成り、光デバイスを搭載するための凹部を有する絶縁基体と、この絶縁基体の上面に凹部を取り囲むように接合されたシールリングと、このシールリングの上面に半田やろう材等により接合され、光を透過するための開口部を有する金属枠体および開口部内に設置された透光性の窓体から成る略平板状の蓋体とから構成されている。なお、枠体の材料としては、光デバイス収納用パッケージの軽薄短小化に併せ、薄型加工が可能な鉄−ニッケル−コバルト合金等の金属が用いられており、窓体としては、ホウ珪酸ガラスが用いられ、低融点ガラスあるいは半田等の接合材により接合されている。
【０００４】
しかしながら、このような光デバイス収納用パッケージでは、熱膨張係数の異なる金属枠体とガラス窓体とを、弾性率が高く歪み等の応力を緩和しにくい低融点ガラスあるいは半田等の接合材により接合しているために、光デバイスが作動する際に発生する熱によって枠体と窓体との間に大きな応力が発生するとともにこの応力が接合材に作用して接合材と被着体との界面剥離が発生し、その結果、容器の気密封止が破れ、内部に収容する光デバイスを長期間にわたり正常、かつ安定に作動させることができないという問題点を有していた。
【０００５】
他方、金属枠体とガラス窓体との接合を、弾性率の低い樹脂接着剤により行なう方法が提案されている。この提案によれば、例えば熱硬化性のエポキシ系樹脂をスクリーン印刷法やディスペンサ法を用いて枠体と窓体との接合部分に塗布し、枠体と窓体との接合部分を重ね合わせ加圧・加熱して枠体と窓体とを接合することにより、光デバイスが作動する際に発生する熱によって熱膨張係数の異なる枠体と窓体との間に大きな応力が発生したとしても、弾性率の低い樹脂接着剤が応力を緩和して樹脂接着剤と被着体との界面に剥離が生じることを有効に防止できるというものである。
【０００６】
【特許文献１】
特開平３−２３６２９４号公報
【特許文献２】
特開平３−１４９８５５号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような樹脂接着剤による接合では樹脂の３次元網目構造の隙間からのパッケージ内部への水分の浸入が避けられず、パッケージの気密信頼性が低下してしまうという問題点を有していた。
【０００８】
本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑み案出されたものであり、その目的は、熱応力あるいは外部からの機械的衝撃による接合破壊を有効に防止でき、かつ気密信頼性の高い光デバイズ収納用パッケージを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の蓋体は、光を透過させるための開口部を有する金属枠体および前記開口部内に設置された透光性の窓体で構成された略平板状の蓋体であって、前記金属枠体はその縦断面における内周面の断面形状が中央領域が０．０５〜１ｍｍ窪んだ凹形状をしており、前記窓体は軟化点が３００℃を超え、かつ２０〜３００℃における前記金属枠体との熱膨張係数の差が０．４×１０−６〜１×１０−６／℃であるガラス材で形成されており、前記金属枠体と前記窓体とは、両者を前記軟化点を超えて加熱した後冷却して収縮させた焼嵌により直接接合されていることを特徴とするものである。
【００１０】
本発明の蓋体によれば、金属枠体はその縦断面における内周面の断面形状が中央領域が０．０５〜１ｍｍ窪んだ凹形状をしていることから、窓体が金属枠体の内周面の窪みに嵌め込まれ、両者の接合が非常に強固なものとなり、また、窓体が軟化点が３００℃を超え、かつ２０〜３００℃における金属枠体との熱膨張係数の差が０．４×１０−６〜１×１０−６／℃であるガラス材で形成されており、金属枠体と窓体とは、両者を軟化点を超えて加熱した後冷却して収縮させ焼嵌により直接接合してあることから、光デバイスが作動する際に発生する熱によって金属枠体と窓体との間に大きな応力が発生して窓体が破壊したり、金属枠体と窓体との間で剥離することはなく、その結果、気密信頼性の良好な封止を可能とする光デバイス収納用パッケージの蓋体とすることができる。
【００１１】
また、本発明の光デバイス収納用パッケージは、上面に光デバイスを搭載するための凹部およびこの凹部を取り囲むシールリングを有する絶縁基体と、上記構成の蓋体とを具備し、前記シールリングに前記凹部を前記蓋体で覆うように前記金属枠体を接合することによって前記凹部に前記光デバイスを気密に収容することを特徴とするものである。
【００１２】
本発明の光デバイス収納用パッケージによれば、上面に光デバイスを搭載するための凹部およびこの凹部を取り囲むシールリングを有する絶縁基体と、上記構成の蓋体とを具備し、シールリングに凹部を蓋体で覆うように金属枠体を接合することによって凹部に光デバイスを気密に収容することから、窓体が破壊したり、蓋体を構成する金属枠体と窓体との間で剥離したりすることのない気密信頼性の高い光デバイス収納用パッケージとすることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の蓋体およびこれを用いた光デバイス収納用パッケージを添付の図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の蓋体の実施の形態の一例を示す断面図であり、この図において３ａは金属枠体、３ｂは窓体であり、主にこれらで本発明の蓋体３が構成される。
【００１４】
金属枠体３ａは、その外形寸法が３〜５０ｍｍ、開口の寸法が１〜３０ｍｍ、厚みが０．２〜５ｍｍであり、その開口部に透光性の窓体３ｂが設置され、これを用いて光デバイス装置を製作した場合、光デバイスを容器内部に気密に封止する作用を成すとともに外部からの衝撃により光デバイスが破壊されることを防止する機能を有する。
【００１５】
このような金属枠体３ａは、鉄・アルミニウム・銅・タングステン・鉄−ニッケル合金・鉄−コバルト合金・鉄−ニッケル−コバルト合金等の金属材料により形成されている。なお、金属枠体３ａは、例えば鉄−ニッケル合金から成る場合であれば、鉄−ニッケル合金のインゴット（塊）を圧延し板状にしたものを、所定の突起形状に対応して製作したプレス金型により圧縮プレス成形するとともに、従来周知の打抜き加工法により所定の寸法に形成することによって製作される。
【００１６】
また、金属枠体３ａの開口部には、透光性の窓体３ｂが設置されている。窓体３ｂは、その厚みが金属枠体３ａの厚みとほほ同じであり、光デバイスが受発光する光を損失が少なく効率良く透過する機能を有し、ホウ珪酸ガラス等の光学ガラスにより形成されている。このような窓体３ｂは、窓体３ｂと成る母材を、一般に用いられる切断・研磨方法を用いて、所定の形状に製作される。
【００１７】
そして本発明の蓋体３においては、金属枠体３ａは、その縦断面における内周面の断面形状が中央領域が０．０５〜１ｍｍ窪んだ凹形状４をしており、窓体３ｂは軟化点が３００℃を超えるガラス材で形成されており、かつ２０〜３００℃における金属枠体３ａとの熱膨張係数の差を０．４×１０−６〜１×１０−６／℃としてあり、金属枠体３ａと窓体３ｂとは、両者を軟化点を超えて加熱した後冷却して収縮させた焼嵌により直接接合されている。また、本発明の蓋体３においてはこのことが重要である。
【００１８】
本発明の蓋体３によれば、金属枠体３ａはその縦断面における内周面の断面形状が中央領域が０．０５〜１ｍｍ窪んだ凹形状４をしていることから、窓体３ｂが金属枠体３ａの内周面の窪みに嵌め込まれ、両者の接合が非常に強固なものとなり、また、窓体３ｂが軟化点が３００℃を超え、かつ２０〜３００℃における金属枠体３ａとの熱膨張係数の差が０．４×１０−６〜１×１０−６／℃であるガラス材で形成されており、金属枠体３ａと窓体３ｂとは、両者を軟化点を超えて加熱した後冷却して収縮させ焼嵌により直接接合されていることから、光デバイスが作動する際に発生する熱によって金属枠体３ａと窓体３ｂとの間に大きな応力が発生して窓体３ｂが破壊したり、金属枠体３ａと窓体３ｂとの間で剥離することはなく、その結果、気密信頼性の良好な封止を可能とする光デバイス収納用パッケージの蓋体３とすることができる。
【００１９】
なお、窓体３ｂの軟化点が３００℃以下の場合、光デバイスの動作環境において窓体３ｂが軟化し、窓体３ｂの脱落あるいは変形による光学特性劣化が起こりやすくなる傾向がある。従って、窓体３ｂの軟化点は３００℃以上とすることが好ましい。
【００２０】
また、金属枠体３ａと窓体３ｂの２０〜３００℃範囲での熱膨張係数の差が０．４×１０−６／℃未満の場合、金属枠体３ａと窓体３ｂとの熱膨張係数の差が小さく金属枠体３ａから窓体３ｂへの圧縮方向の力が弱くなり金属枠体３ａと窓体３ｂとの接合強度が低下し、窓体３ａが脱落しやすくなる傾向がある。さらに、金属枠体３ａと窓体３ｂの２０〜３００℃範囲での熱膨張係数の差が１×１０−６／℃を超える場合、金属枠体３ａと窓体３ｂとの熱膨張係数の差が大きすぎ、金属枠体３ａからの圧縮方向の力が過剰に強くなり窓体３ｂが金属枠体３ａの圧縮応力に耐えきれず破壊しやすくなる傾向がある。従って、金属枠体３ａと窓体３ｂの２０〜３００℃範囲での熱膨張係数の差は０．４×１０−６〜１×１０−６／℃の範囲とすることが重要である。
【００２１】
また、金属枠体３ａはその縦断面における内周面の中央領域における窪みの深さが０．０５ｍｍ未満であると、窪みに嵌る窓体３ｂの深さが浅いものとなり外力に対して外れやすくなる傾向があり、１ｍｍを超えると窓体３ｂを溶融し焼嵌めする際に窪みに空孔が発生しやすくなり、窓体３ｂ側面での接合強度低下あるいは気密不良が発生しやすくなる傾向がある。従って、金属枠体３ａはその縦断面における内周面の中央領域の窪みの深さを０．０５〜１ｍｍとすることが重要である。
【００２２】
このような焼嵌は、表面を温度が６００〜８００℃程度の加熱により酸化させた金属枠体３ａに、金属枠体３ａの開口寸法に対して外周寸法が２〜１０％小さい寸法に加工した窓体３ｂを設置し、両者の軟化点を超える温度、例えば７００〜１０００℃の温度に加熱して窓体３を一旦軟化させ、金属枠体３ａの開口部に窓体３ｂの第１の領域を配置した後、冷却固化することにより接合される。この際、金属枠体３ａと窓体３ｂとは、位置合わせ治具を用いて所定の位置に互いを位置決めし、接合することが好ましい。また、加熱雰囲気は金属枠体３ａの過剰な酸化を防止するため、還元雰囲気が好ましく、リフロー炉等の連続炉で処理することが好ましい。
【００２３】
また、金属枠体３ａと窓体３ｂを接合して蓋体３を製作した後、窓体３ｂの表面を鏡面研磨し、窓体３ｂの材料本来の屈折率が得られるように加工を行なうことが好ましい。
【００２４】
なお、金属枠体３ａの縦断面における内周面の中央領域における凹形状４は、金属枠体３ａを従来周知の打抜き加工法により所定の寸法に形成した後、ケミカルエッチング法あるいは切削法により内周面に凹形状の加工を行なうことによって形成すればよい。
【００２５】
また、本発明の蓋体３において、金属枠体３ａの縦断面における内周面の断面形状が中央領域が窪んだ凹形状４をしているとは、金属枠体３ａの縦断面における内周面の断面が上下の開口側から中央領域にかけて徐々に窪んでいる状態、例えば図１の断面図に示すような円弧状や、あるいは窪んだ箇所の縦断面が逆台形状、逆三角形状のものをさす。さらに０．０５〜１ｍｍ窪んでいるとは、上下の開口間を結ぶ直線と中央領域の表面との距離（図１の断面図におけるＴ）が０．０５〜１ｍｍであることをさす。
【００２６】
かくして本発明の蓋体によれば、熱応力あるいは外部からの機械的衝撃による接合破壊を有効に防止でき、かつこれを光デバイスに用いた場合に気密信頼性の高い封止を可能とする蓋体とすることができる。
【００２７】
次に、本発明の蓋体３を用いた光デバイス収納用パッケージをを図２に基づいて詳細に説明する。
図２は本発明の光デバイス収納用パッケージの実施の形態の一例を示す断面図であり、１は絶縁基体、２はシールリング、３は蓋体であり、主にこれらで本発明の光デバイス収納用パッケージが構成される。
【００２８】
絶縁基体１は、その凹部１ａ底面の略中央部に光デバイス５を搭載するための搭載部が設けてあり、この搭載部には光デバイス５がガラス・樹脂・ろう材等から成る接着剤を介して接着固定される。
【００２９】
このような絶縁基体１は、酸化アルミニウム質焼結体やムライト質焼結体・窒化アルミニウム質焼結体・窒化珪素質焼結体・炭化珪素質焼結体等の電気絶縁材料から成り、例えば、酸化アルミニウム質焼結体から成る場合であれば、酸化アルミニウム・酸化珪素・酸化マグネシウム・酸化カルシウム等の原料粉末に適当な有機バインダ・溶剤・可塑剤・分散剤を添加混合して泥漿物を作り、この泥漿物を従来周知のドクターブレード法やカレンダーロール法等のシート成形法を採用しシート状にしてセラミックグリーンシート（セラミック生シート）を得、しかる後、それらセラミックグリーンシートに適当な打抜き加工を施すとともにこれを複数枚積層し、約１６００℃の高温で焼成することによって製作される。
【００３０】
また、絶縁基体１には、搭載部周辺から下面にかけて複数の配線導体６が被着形成されており、この配線導体６の搭載部の周辺部には光デバイス５の各電極がボンディングワイヤ７を介して電気的に接続され、また、絶縁基体１の下面に導出された部位（図示せず）には外部電気回路（図示せず）が半田等の接続部材を介して電気的に接続される。
【００３１】
配線導体６は、光デバイス５の各電極を外部電気回路に電気的に接続する際の導電路として作用し、例えばタングステン・モリブデン・マンガン等の高融点金属粉末に適当な有機溶剤・溶媒・可塑剤等を添加混合して得た金属ペーストを従来周知のスクリーン印刷法等の厚膜手法を採用して絶縁基体１となるセラミックグリーンシートにあらかじめ印刷塗布しておき、これをセラミックグリーンシートと同時に焼成することによって絶縁基体１の搭載部周辺から下面にかけて所定パターンに被着形成される。
【００３２】
なお、配線導体６はその表面にニッケル・金等の良導電性で耐蝕性およびろう材との濡れ性が良好な金属をめっき法により１〜２０μｍの厚みに被着させておくと、配線導体６の酸化腐蝕を有効に防止することができるとともに配線導体６とボンディングワイヤ７との接続および配線導体６と外部電気回路の配線導体との半田付けを強固となすことができる。従って、配線導体６の酸化腐蝕を防止し、配線導体６とボンディングワイヤ７との接続および配線導体６と外部電気回路の配線導体との半田付けを強固となすためには、配線導体６の表面にニッケル・金等をめっき法により１〜２０μｍの厚みに被着させておくことが好ましい。
【００３３】
また、絶縁基体１の上面には、鉄系合金から成るシールリング２が、銀ろう等のろう材を介して接合されている。シールリング２は、蓋体３を絶縁基体１に接合する機能を有し、鉄・アルミニウム・銅・タングステン・鉄−ニッケル合金・鉄−コバルト合金・鉄−ニッケル−コバルト合金等の金属材料により形成されている。このようなシールリング２は、例えば鉄−ニッケル合金から成る場合であれば、鉄−ニッケル合金のインゴット（塊）を圧延し板状にしたものを、所定の突起形状に対応して製作したプレス金型により圧縮プレス成形するとともに、従来周知の打抜き加工法により所定の寸法に形成される。または、ケミカルエッチングにより形成および所定の外寸への成形も可能である。
【００３４】
また、シールリング２の上面には、金属枠体３ａと窓体３ｂとから成る上記の蓋体３が、シーム溶接法や銀ろう等のろう材を用いて接合されることにより、本発明の光デバイス収容用パッケージとなる。
【００３５】
本発明の光デバイス収納用パッケージによれば、上面に光デバイス５を搭載するための凹部１ａおよびこの凹部１ａを取り囲むシールリング２を有する絶縁基体１と、上記構成の蓋体３とを具備し、シールリング２に凹部１ａを蓋体３で覆うように金属枠体２ａを接合することによって凹部１ａに光デバイス５を気密に収容することから窓体３ｂが破壊したり、蓋体３を構成する金属枠体３ａと窓体３ｂとの間で剥離したりすることのない気密信頼性の高い光デバイス収納用パッケージとすることができる。
【００３６】
かくして、本発明の光デバイス収納用パッケージによれば、絶縁基体１の凹部１ａ底面に光デバイス５をガラス・樹脂・ろう材等の接着剤を介して接着固定するとともに光デバイス５の各電極を配線導体６にボンディングワイヤ７を介して電気的に接続し、しかる後、絶縁基体１の上面に凹部１ａを覆うように蓋体３を被せ、シールリング２と蓋体３とをシーム溶接法により接合させ、絶縁基体１と蓋体３とから成る容器の内部に光デバイス５を気密に封止することによって最終製品としての光デバイス装置と成る。
【００３７】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を施すことは何等差し支えない。
【００３８】
【実施例】
（実施例１）
金属枠体に２０〜３００℃の温度範囲での熱膨張係数が４．８×１０−６／℃のＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金を用い、窓体に熱膨張係数が３．６×１０−６〜４．８×１０−６／℃の範囲のホウ珪酸ガラスを用いて蓋体の試料を製作して評価した。
試料は、まず表面を６００℃の温度で酸化させた金属枠体に、金属枠体の開口寸法に対して外周寸法が５％小さく、厚みが１０％厚い寸法に加工した窓体を用い、両者を８００℃の温度に加熱して窓体を一旦軟化させるとともに膨張させ、金属枠体の開口部に窓体を挿入し、しかる後、冷却固化することにより製作した。試料は、焼嵌め後の目視検査およびＨｅリークテストを行ない評価した。結果を、表１に示す。なお、実施例１では、金属枠体の内周面は窪みのない平坦な試料を用いた。
【００３９】
【表１】
表１から、金属枠体の熱膨張係数と蓋体の熱膨張係数との差が１．１×１０−６／℃（試料Ｎｏ．１）では、窓体が割れてしまった。また、Ｈｅリークテストにおいても、Ｈｅのリークが確認された。さらに、金属枠体の熱膨張係数と窓体の熱膨張係数との差が０．３×１０−６／℃（試料Ｎｏ．５）では、窓体が金属枠体から外れるとともに、Ｈｅリークテストにおいても、Ｈｅのリークが確認された。
【００４１】
これに対して、本発明の請求範囲内の金属枠体の熱膨張係数と窓体の熱膨張係数との差が０．４〜１．０×１０−６／℃（試料Ｎｏ．２〜４）では、窓体の割れ等の外観上問題は見られず、またＨｅリークテストでも１×１０−８Ｐａ・ｍｍ３／ｓ以下と良好な結果が得られた。従って、金属枠体と窓体の２０〜３００℃範囲での熱膨張係数の差は０．４〜１．０×１０−６／℃の範囲とすることが好ましいことがわかった。
【００４２】
（実施例２）
次に、金属枠体にＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金を用い、窓体にホウ珪酸ガラスを用いて、金属枠体と窓体の当接面における枠体の窪みの深さを０〜２．０ｍｍと成るように、蓋体３を製作して評価した。なお、実施例２では、窓体の熱膨張係数が４．６×１０−６／℃、金属枠体と窓体との熱膨張係数差が０．６×１０−６／℃の試料を用いた。また、蓋体は、実施例１と同様の方法で製作した。
試料は、試料製作後に目視検査、Ｈｅリークレベル検査およびせん断強度検査を行ない、さらに熱衝撃試験後にＨｅリークレベル検査を行なって評価した。結果を、表２に示す。なお、金属枠体の内周面の窪みは、金属枠体を打抜き成形後、エッチングにより所定深さとした。
【００４３】
【表２】
表２から、窪みの深さが０ｍｍ（試料Ｎｏ．６）では、初期のせん断強度が２０．３Ｎと低い値であったのに対し、窪み深さを０．０５〜２．０ｍｍ（試料Ｎｏ．７〜１５）とした場合には、せん断強度が２９Ｎ以上と高い値となることがわかった。しかしながら、窪みの深さが１．１ｍｍ以上（試料Ｎｏ．１４〜１５）の場合、初期あるいは熱衝撃後のＨｅリークレベルが１×１０−５〜１×１０−６Ｐａ・ｍｍ３／Ｓと劣化することがわかった。
【００４５】
これに対して、窪みの深さが０．０５〜１．０ｍｍの範囲（試料Ｎｏ．７〜１３）では、せん断強度およびＨｅリークレベルとも良好な値を示すことがわかった。
【００４６】
【発明の効果】
本発明の蓋体によれば、金属枠体はその縦断面における内周面の断面形状が中央領域が０．０５〜１ｍｍ窪んだ凹形状をしていることから、窓体が金属枠体の内周面の窪みに嵌め込まれ、両者の接合が非常に強固なものとなり、また、窓体が軟化点が３００℃を超え、かつ２０〜３００℃における金属枠体との熱膨張係数の差が０．４×１０−６〜１×１０−６／℃であるガラス材で形成されており、金属枠体と窓体とは、両者を軟化点を超えて加熱した後冷却して収縮させ焼嵌により直接接合してあることから、光デバイスが作動する際に発生する熱によって金属枠体と窓体との間に大きな応力が発生して窓体が破壊したり、金属枠体と窓体との間で剥離することはなく、その結果、気密信頼性の良好な封止を可能とする光デバイス収納用パッケージの蓋体とすることができる。
【００４７】
本発明の光デバイス収納用パッケージによれば、上面に光デバイスを搭載するための凹部およびこの凹部を取り囲むシールリングを有する絶縁基体と、上記構成の蓋体とを具備し、シールリングに凹部を蓋体で覆うように金属枠体を接合することによって凹部に光デバイスを気密に収容することから、窓体が破壊したり、蓋体を構成する金属枠体と窓体との間で剥離したりすることのない気密信頼性の高い光デバイス収納用パッケージとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の蓋体の実施の形態の一例を示す断面図である。
【図２】本発明の光デバイス収納用パッケージの実施の形態の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
１・・・・・・・・絶縁基体
１ａ・・・・・・・凹部
２・・・・・・・・シールリング
３・・・・・・・・蓋体
３ａ・・・・・・・金属枠体
３ｂ・・・・・・・窓体
４・・・・・・・・凹形状
５・・・・・・・・光デバイス
Claims (2)
- 光を透過させるための開口部を有する金属枠体および前記開口部内に設置された透光性の窓体で構成された略平板状の蓋体であって、前記金属枠体はその縦断面における内周面の断面形状が中央領域が０．０５〜１ｍｍ窪んだ凹形状をしており、前記窓体は軟化点が３００℃を超え、かつ２０〜３００℃における前記金属枠体との熱膨張係数の差が０．４×１０−６〜１×１０−６／℃であるガラス材で形成されており、前記金属枠体と前記窓体とは、両者を前記軟化点を超えて加熱した後冷却して収縮させた焼嵌により直接接合されていることを特徴とする蓋体。
- 上面に光デバイスを搭載するための凹部および該凹部を取り囲むシールリングを有する絶縁基体と、請求項１記載の蓋体とを具備し、前記シールリングに前記凹部を前記蓋体で覆うように前記金属枠体を接合することによって前記凹部に前記光デバイスを気密に収容することを特徴とする光デバイス収納用パッケージ。
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Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006324409A (ja) * | 2005-05-18 | 2006-11-30 | Sharp Corp | 半導体レーザ装置およびそれを備えた光ピックアップ装置 |
| JP2008193400A (ja) * | 2007-02-05 | 2008-08-21 | Epson Toyocom Corp | 圧電振動子及びその製造方法 |
| JP2015031903A (ja) * | 2013-08-06 | 2015-02-16 | セイコーエプソン株式会社 | 光学デバイス、光学モジュール、電子機器、及び光学筐体 |
| CN105845634A (zh) * | 2016-05-16 | 2016-08-10 | 深圳市芯思杰智慧传感技术有限公司 | 光电二极管集成光探测器 |
| GB2536689A (en) * | 2015-03-26 | 2016-09-28 | Inex Microtechnology Ltd | Carrier and insert |
| US10784647B2 (en) | 2014-12-24 | 2020-09-22 | Nichia Corporation | Light emitting device and method of manufacturing the same |
| GB2585369A (en) * | 2019-07-01 | 2021-01-13 | Salop Holdings Ltd | Solar panel |
| CN113394320A (zh) * | 2020-03-11 | 2021-09-14 | 隆达电子股份有限公司 | 发光二极管封装结构 |
-
2002
- 2002-10-22 JP JP2002307527A patent/JP2004146466A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006324409A (ja) * | 2005-05-18 | 2006-11-30 | Sharp Corp | 半導体レーザ装置およびそれを備えた光ピックアップ装置 |
| JP2008193400A (ja) * | 2007-02-05 | 2008-08-21 | Epson Toyocom Corp | 圧電振動子及びその製造方法 |
| JP2015031903A (ja) * | 2013-08-06 | 2015-02-16 | セイコーエプソン株式会社 | 光学デバイス、光学モジュール、電子機器、及び光学筐体 |
| US10784647B2 (en) | 2014-12-24 | 2020-09-22 | Nichia Corporation | Light emitting device and method of manufacturing the same |
| US10916913B2 (en) | 2014-12-24 | 2021-02-09 | Nichia Corporation | Method of manufacturing light emitting device using shrink fitting |
| GB2536689A (en) * | 2015-03-26 | 2016-09-28 | Inex Microtechnology Ltd | Carrier and insert |
| CN105845634A (zh) * | 2016-05-16 | 2016-08-10 | 深圳市芯思杰智慧传感技术有限公司 | 光电二极管集成光探测器 |
| GB2585369A (en) * | 2019-07-01 | 2021-01-13 | Salop Holdings Ltd | Solar panel |
| GB2585369B (en) * | 2019-07-01 | 2022-04-27 | Salop Holdings Ltd | Solar panel. |
| CN113394320A (zh) * | 2020-03-11 | 2021-09-14 | 隆达电子股份有限公司 | 发光二极管封装结构 |
| CN113394320B (zh) * | 2020-03-11 | 2023-04-07 | 隆达电子股份有限公司 | 发光二极管封装结构 |
| US11670748B2 (en) | 2020-03-11 | 2023-06-06 | Lextar Electronics Corporation | LED package structure |
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