JP2005134524A - Silicon bench, manufacturing method therefor, and optical communication component - Google Patents
Silicon bench, manufacturing method therefor, and optical communication component Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005134524A JP2005134524A JP2003368754A JP2003368754A JP2005134524A JP 2005134524 A JP2005134524 A JP 2005134524A JP 2003368754 A JP2003368754 A JP 2003368754A JP 2003368754 A JP2003368754 A JP 2003368754A JP 2005134524 A JP2005134524 A JP 2005134524A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- metal
- silicon
- silicon bench
- silicon substrate
- optical communication
- 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
Links
Images
Landscapes
- Semiconductor Lasers (AREA)
- Mechanical Coupling Of Light Guides (AREA)
- Mounting And Adjusting Of Optical Elements (AREA)
- Lens Barrels (AREA)
Abstract
Description
本発明は、金属被膜を有するシリコン部品及びその製造方法に関する。更に詳細には、本発明は、素子担持体として使用される金属被膜を有するシリコンベンチ及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a silicon component having a metal coating and a method for manufacturing the same. More specifically, the present invention relates to a silicon bench having a metal film used as an element carrier and a method for manufacturing the same.
インターネットの普及により、音楽や動画像、コンピュータデータなどの大量の情報を高速に送受信する必要が出てきた。光ファイバーを用いたデータの送受信では転送速度が家庭用で100Mbps以上であり、一般家庭に普及している電話回線を用いたモデムやISDNに比べ、約3桁程度高速にデータを送受信できる。さらに、基幹系では10〜40Gbpsに達している。また、近年、光多重通信という新しい技術が登場してさらなる高速化と大容量化が可能となっている。このような状況の中、光通信部品の需要はますます増加傾向にあり、そのコスト低減と信頼性向上が部品供給メーカーの課題となっている。 With the spread of the Internet, it has become necessary to transmit and receive large amounts of information such as music, moving images, and computer data at high speed. In transmission / reception of data using an optical fiber, the transfer speed is 100 Mbps or more for home use, and data can be transmitted / received about three digits faster than a modem or ISDN using a telephone line that is widely used in general homes. Furthermore, it has reached 10 to 40 Gbps in the backbone system. In recent years, a new technology called optical multiplex communication has been introduced, and it is possible to further increase the speed and capacity. Under such circumstances, the demand for optical communication components is increasing, and cost reduction and reliability improvement are issues for component suppliers.
光通信部品において、光学レンズなどのガラス製素子、光ファイバやレーザダイオードなどの光学素子を搭載又は実装するために、シリコン(Si)を主体とした素子担持体(シリコン製ベンチ又はシリコンベンチ)が使用されている。このようなシリコンベンチを用いた光通信部品は、光通信の中でその中枢となるパーツであり、高度な信頼性が求められている。 In optical communication components, there is an element carrier (silicon bench or silicon bench) mainly composed of silicon (Si) for mounting or mounting a glass element such as an optical lens or an optical element such as an optical fiber or a laser diode. in use. An optical communication component using such a silicon bench is a central part in optical communication, and high reliability is required.
従来、前記のような光通信部品を組み立てる際、シリコンベンチにレンズ等を搭載し、両者を紫外線硬化型樹脂で固定していた(例えば、特許文献1参照)。しかし、この方法では常温常湿下では大きな問題は発生しなかったが、高温高湿度の環境に長時間曝露されるとレンズ等がシリコンベンチから浮き上がったり、場合によっては脱離する問題があった。従って、従来の紫外線硬化型樹脂接着方法ではレンズ等とシリコンベンチとの間で長期間の密着性、気密性を得る事は困難であった。 Conventionally, when assembling the above optical communication parts, a lens or the like is mounted on a silicon bench, and both are fixed with an ultraviolet curable resin (for example, see Patent Document 1). However, this method did not cause any major problems at room temperature and humidity, but when exposed to high temperature and high humidity for a long time, there was a problem that the lens floated from the silicon bench and sometimes detached. . Therefore, it has been difficult to obtain long-term adhesion and airtightness between the lens and the silicon bench by the conventional ultraviolet curable resin bonding method.
そこで、レンズ等を紫外線硬化型樹脂でシリコンベンチに固定するのでなく、金属的結合(例えば、半田つけ、溶接等)により固定することが試みられた。半田付け等により固定するためには、レンズ等の素子とシリコンベンチとの固定部分にNiなどの金属被膜を設ける必要がある。このような金属被膜を介在させること無しにレンズ等の素子とシリコンベンチとを半田付けすることはできない。金属被膜を設ける方法としては、真空蒸着やスパッタリング等の物理蒸着法、及び無電解メッキによる湿式法があるが、無電解メッキによる湿式法が量産性の観点から圧倒的に優位である。 Therefore, it has been attempted to fix the lens or the like by metallic bonding (for example, soldering, welding, etc.) instead of fixing the lens or the like to the silicon bench with an ultraviolet curable resin. In order to fix by soldering or the like, it is necessary to provide a metal film such as Ni on a fixing portion between an element such as a lens and the silicon bench. An element such as a lens cannot be soldered to the silicon bench without interposing such a metal film. As a method for providing a metal film, there are physical vapor deposition methods such as vacuum vapor deposition and sputtering, and wet methods by electroless plating, but wet methods by electroless plating are overwhelmingly superior from the viewpoint of mass productivity.
特許文献2には、磁気記録媒体用ガラス基板にNiP金属被膜を無電解メッキする方法が記載されている。この方法によれば、ガラス基板に対するNiP無電解メッキ膜の密着性を向上させるために、ガラス基板表面を、炭化珪素粒子又はアルミナ粒子を含有する研磨液組成物を用いてラップ処理を行った後、化学エッチング処理を行ってから、NiP無電解メッキ処理を行わなければならない。
しかし、特許文献2に記載されている方法では、光通信部品として十分な密着性を有する金属被膜は得られない。光通信用部品には長時間非常に高い耐久性が必要とされるためである。シリコンベンチ、レンズ等を半田または溶接で接着する場合、金属被膜が溶融するため、金属被膜の剥離が生じる現象が起きる。この現象を「半田食われ」という。半田食われを防止するために、金属被膜には非常に強い密着性と十分な厚みが必要となる。
However, the method described in
従って、本発明の目的は、シリコン基板に対して強固に接着した金属被膜を有するシリコンベンチ及びその製造方法を提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a silicon bench having a metal film firmly adhered to a silicon substrate and a method for manufacturing the same.
前記課題を解決するための手段として、請求項1に係る発明の特徴は、シリコンベンチであって、シリコン基板の表面の少なくとも一部分に金属混入層を有し、該金属混入層上に金属被膜を有することである。
As a means for solving the above-mentioned problem, a feature of the invention according to
前記のように構成された請求項1に係る発明によれば、金属混入層を介して金属被膜がシリコン基板に接着されているため、シリコン基板に対する金属被膜の接着強度が飛躍的に向上する。
According to the invention according to
前記課題を解決するための手段として、請求項2に係る発明の特徴は、前記金属混入層が金属イオンの打込みにより形成されていることである。
As a means for solving the above-mentioned problem, a feature of the invention according to
前記のように構成された請求項2に係る発明によれば、金属混入層を確実かつ容易に形成することができる。
According to the invention according to
前記課題を解決するための手段として、請求項3に係る発明の特徴は、打ち込まれる金属イオンが100keV以上のエネルギーを有する金属イオンであることである。
As a means for solving the above problem, a feature of the invention according to
前記のように構成された請求項3に係る発明によれば、シリコン基板に形成される金属混入層が十分な厚みを有すると共に、シリコン基板と金属被膜とを強固に接着させることができる。
According to the invention according to
前記課題を解決するための手段として、請求項4に係る発明の特徴は、打ち込まれる金属イオンがNiイオンであることである。
As a means for solving the above-mentioned problems, a feature of the invention according to
前記のように構成された請求項4に係る発明によれば、本発明のシリコンベンチにとって申し分のない金属混入層を形成することができる。
According to the invention according to
前記課題を解決するための手段として、請求項5に係る発明の特徴は、前記金属被膜は電気伝導性、熱伝導性及び半田濡れ性の良好な金属から形成されていることである。
As a means for solving the above-mentioned problems, a feature of the invention according to
前記のように構成された請求項5に係る発明によれば、光通信用素子を実装した後、金属被膜を放熱膜、電気信号出力の導電路などとして使用できるばかりか、半田接合を容易かつ確実に行うことができる。
According to the invention according to
前記課題を解決するための手段として、請求項6に係る発明の特徴は、前記金属被膜はAu又はAuとSnの合金を主成分とする材料から形成されていることである。 As a means for solving the above problem, a feature of the invention according to claim 6 is that the metal coating is formed of Au or a material mainly composed of an alloy of Au and Sn.
前記のように構成された請求項6に係る発明によれば、電気伝導性、熱伝導性及び半田濡れ性の全ての要件を満たすことができる。 According to the invention concerning Claim 6 comprised as mentioned above, all the requirements of electrical conductivity, heat conductivity, and solder wettability can be satisfy | filled.
前記課題を解決するための手段として、請求項7に係る発明の特徴は、前記金属被膜は無電解メッキ法により鍍着されることである。
As a means for solving the above-mentioned problems, a feature of the invention according to
前記のように構成された請求項7に係る発明によれば、安価に金属被膜を形成することができる。
According to the
前記課題を解決するための手段として、請求項8に係る発明の特徴は、シリコンベンチの製造方法であって、(1)シリコン基板を準備するステップと、
(2)前記シリコン基板の上面に所定の開口パターンを有するマスクを載置するステップと、
(3)前記マスクを通してシリコン基板の露出面に金属イオンを打ち込んで金属混入層を形成するステップと、
(4)前記金属混入層の上面に金属被膜を被着させるステップとからなることである。
As a means for solving the above-mentioned problems, a feature of the invention according to claim 8 is a method for manufacturing a silicon bench, comprising: (1) preparing a silicon substrate;
(2) placing a mask having a predetermined opening pattern on the upper surface of the silicon substrate;
(3) forming a metal-mixed layer by implanting metal ions into the exposed surface of the silicon substrate through the mask;
(4) a step of depositing a metal film on the upper surface of the metal-mixed layer.
前記のように構成された請求項8に係る発明によれば、シリコン基板に対して金属被膜が強固に接着し、優れた耐久性を示すシリコンベンチを製造することができる。 According to the invention concerning Claim 8 comprised as mentioned above, a metal film adhere | attaches firmly with respect to a silicon substrate, and the silicon bench which shows the outstanding durability can be manufactured.
前記課題を解決するための手段として、請求項9に係る発明の特徴は、前記金属被膜は無電解メッキ法により鍍着されることである。 As a means for solving the above problem, a feature of the invention according to claim 9 is that the metal coating is deposited by an electroless plating method.
前記のように構成された請求項9に係る発明によれば、安価に金属被膜を形成することができる。 According to the invention concerning Claim 9 comprised as mentioned above, a metal film can be formed at low cost.
前記課題を解決するための手段として、請求項10に係る発明の特徴は、光通信部品であって、請求項1〜7の何れかに記載のシリコンベンチの金属被膜に半田を介して光通信用素子を接合させたことである。
As a means for solving the above-mentioned problem, the invention according to
前記のように構成された請求項10に係る発明によれば、高温・高湿の過酷な環境下においても光通信用素子と金属被膜との間の接合が破壊されず、長期間にわたって駆動可能な高信頼性の光通信部品が得られる。
According to the invention according to
シリコン基板の表面の少なくとも一部分に金属打込みにより形成された金属混入層を有し、該金属混入層上に無電解メッキ法により鍍着された金属被膜を有するシリコンベンチを使用することにより、該シリコンベンチの金属被膜とレンズなどの光通信用素子との間で非常に優れた接合性と耐久性を発揮することができる。 By using a silicon bench having a metal mixed layer formed by metal implantation on at least a part of the surface of a silicon substrate and having a metal film deposited by electroless plating on the metal mixed layer, It is possible to exhibit extremely excellent bondability and durability between the metal film on the bench and an optical communication element such as a lens.
図1は本発明のシリコンベンチの一例の概要断面図である。本発明のシリコンベンチ1は基本的にシリコン基板3から形成されている。シリコン基板3の一方の表面に断面が台形状の溝5が食刻されており、この台形状溝5の内面に金属混入層7と、該金属混入層7の上面に被着された金属被膜9を有する。本発明のシリコンベンチ1においては、金属被膜9が金属混入層7を介してシリコン基板3に設けられているので、シリコン基板3に対する金属被膜9の接着強度が著しく高められる。台形状の溝5は実装される光通信用素子が円柱状のものを取付けるのに好都合であるが、実装素子が直方体状であれば、溝5は必ずしも必要はなく、シリコン基板の一方の表面の平面上に直接金属混入層7を設け、この金属混入層7の上面に金属被膜9を形成することもできる。
FIG. 1 is a schematic sectional view of an example of a silicon bench according to the present invention. The
図2は、図1に示されたシリコンベンチの製造過程を説明する工程図である。図2の(1)において、一方の表面に断面が台形状の溝5が形成されているシリコン基板3を準備する。溝5の幅、深さ及び長さなどは、この溝内に実装される予定の素子の大きさを考慮して適宜決定することができる。このような溝5はシリコン基板3の(100)面をエッチングなどの公知慣用の方法により食刻することにより形成することができる。エッチング方法としては、異方性エッチングが可能な反応性スパッタエッチング法や無反応性イオンエッチング法が好ましい。無反応性イオンエッチング法はスパッタエッチング法とイオンビームエッチング法を含む。言うまでもなく、溝5はその形状に応じて、等方性エッチングにより形成することも可能である。等方性エッチングとしては、ウエットエッチング(化学エッチング)とドライエッチング(反応性プラズマエッチング)の両方の方法を使用できる。溝5としては、図示されているような断面が台形状の溝に限らず、V字状の溝でもよい。シリコン基板の(100)面を異方性エッチングすると、エッチングに方向性が生じるため、図示されているような断面が台形の溝やV字状の溝が形成される。このような異方性エッチングにより形成された断面が台形状又はV字状の溝はレンズなどの素子類を溝内に安定的に装入することができるので好都合である。溝5が不要であれば、溝5を有し無いシリコン基板を準備すればよい。
FIG. 2 is a process diagram illustrating a manufacturing process of the silicon bench shown in FIG. In FIG. 2A, a
図2の(2)において、シリコン基板3の台形状溝5の上面に所定の開口パターンを有するマスク17を載置する。次いで、図2の(3)において、マスク17の開口パターンを介して、露出された台形状溝5の表面に金属イオンを打ち込む。本発明において金属イオンを打込むために使用されるイオン打込み装置自体は当業者に公知である。イオン打込み装置はイオン注入装置と呼ばれることもある。このようなイオン打込み装置は、加速電圧10〜400keV、ビーム電流数nA〜10mAで、使用可能な最大ビーム電流によって小電流形(〜100μA)、中電流形(〜500μA)、大電流形(〜1mA)、プレデポジション形(〜10mA)に大別される。基板のシリコンと固溶することができる金属イオンであれば、容打込む金属イオンは原則として何でも良い。しかし、一般的に、打込まれる金属イオンは100keV以上の高いエネルギーを有する金属イオンを用いることが好ましい。エネルギーの低い金属イオンをシリコン基板に打込んだ場合、金属混入層7が不完全なものとなり、シリコン基板3と金属被膜9とを十分な密着度で形成できなくなる。従って、打ち込まれる金属イオンは例えば、Ni、Pd、Auなどが好ましい。Auなどの原子量の大きな金属イオンは大きな加速エネルギーを与えなくてはならないため、大がかりなイオン打込み装置を必要とするので、工業生産性の観点からは、特にNiが好ましい。金属イオンエネルギーに対する原子量と打込み深さの関係を図4に示す。図4に示されるように、Niは100keVのイオンビーム強度で100nm〜200nmの深さの金属混入層を形成できる。Auの場合、100nm〜200nmの深さの金属混入層を形成するには500keVのイオンビーム強度が必要である。この結果から、Niが特に好ましいことが理解できる。
In FIG. 2 (2), a
金属イオン打込みにより図2の(4)に示されるように、シリコン基板3の台形状溝5の内壁面に金属混入層7を形成する。金属混入層7の膜厚は100nm〜200nmの範囲内であることが好ましい。金属混入層7の膜厚が100nm未満の場合、シリコン基板3と金属被膜9との密着性改善効果が不十分となる。一方、金属混入層7の膜厚が200nm超の場合、シリコン基板3と金属被膜9との密着性改善効果が飽和するばかりか、シリコン基板3が脆くなるので好ましくない。
As shown in FIG. 2 (4), a metal
次いで、マスク17を除去してから、図2の(5)に示されるように、金属混入層7の上面に金属被膜9を形成することにより本発明のシリコンベンチ1を完成させる。シリコン基板3に金属被膜9を直接形成しても、シリコン基板3に対する金属被膜9自体の付着力は極めて弱いため、金属被膜9は金属混入層7を介してシリコン基板3に設けなければならない。量産性の観点から、金属被膜9は無電解メッキ法により鍍着することが好ましい。金属被膜9は、電気伝導性又は熱伝導性の良い金属を主成分とする材料から形成することが好ましい。同様に、金属被膜9としては、半田の濡れ性の高い金属が好ましい。このような電気伝導性又は熱伝導性と半田濡れ性の両方の要件を同時に満たす金属被膜9の形成材料としてはAu又はAuとSnとの合金を主成分とする材料が挙げられる。無電解メッキ法自体は当業者に公知であり、特に説明を要しないであろう。金属被膜9の膜厚は一般的に、50nm〜1μmの範囲内であることが好ましい。金属被膜9の膜厚が50nm未満の場合、電気伝導性又は熱伝導性改善効果、半田の濡れ性改善効果が不十分となるばかりか、実装素子の接合に不都合を来すことがあるので好ましくない。一方、金属被膜9の膜厚が1μm超の場合、電気伝導性又は熱伝導性改善効果、半田の濡れ性改善効果及び実装素子接合性改善効果が飽和し、不経済となるだけである。
Next, after removing the
図3は、図1に示されるシリコンベンチ1に実装素子(例えば、光学レンズ)11を金属的結合により強固に固定した状態を示す概要断面図である。金属的結合による固定とは、例えば、半田付け、溶接などによる固定をいう。簡単な装置で固定できる点では半田付けが優れている。図3に示された実施態様では、実装素子(光学レンズ)11は半田層15を介してシリコンベンチ1の金属被膜9に接合されている。斯くして、実装素子(光学レンズ)11をシリコンベンチ1に長期間にわたって安定的に担持させることができる。半田層15による接合を助けるために、実装素子(光学レンズ)11の外面にメタライズド層13を形成しておくことが好ましい。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a state in which a mounting element (for example, an optical lens) 11 is firmly fixed to the
半田層15の形成材料としてはJIS・H4341に規定されているような公知慣用の半田材料を適宜選択して使用できる。例えば、PbSn系合金及びこれに少量のBi又はSnなどの低溶融性金属を含む合金系半田材料が好ましい。これらの半田材料の融点は高くても約300℃程度であり、シリコンベンチ1や実装素子11などに熱的な悪影響を及ぼす心配は無い。
As a material for forming the
実装素子11の外面をメタライズする方法としては、真空蒸着やスパッタリング等の物理蒸着法及び無電解メッキによる湿式法がある。実装素子には円柱及び直方体などの様々なタイプがあり、量産性を考慮した場合、物理蒸着法で円柱及び直方体の実装素子の外周全域にわたってメタライズすることは困難である。従って、実装素子石英フェルールを全面浸漬する事が可能な無電解メッキによる湿式法が量産性の観点から圧倒的に優位である。
As a method of metallizing the outer surface of the mounting
実装素子11の外面を無電解メッキ法でメタライズする場合、例えば、実装素子を置換型無電解金メッキ浴に浸漬し、実装素子外表面に金又は金合金(例えば、AuSn)膜をメッキする。金又は金合金膜の鍍着膜厚は例えば、実装素子11の無電解メッキ浴への浸漬時間を調整することにより制御することができる。実装素子11が光学レンズ、光ファイバ、石英フェルールなどのようなガラス製品である、ガラス面への金又は金合金膜の付着力が極めて弱いために、例えば、最初にNi合金膜を下地層として鍍着し、次いで、このNi合金下地膜の外面に金又は金合金膜を鍍着することが好ましい。また、“半田食われ”を防止するためNi合金下地膜の膜厚を1μm以上にすることが好ましい。
When the outer surface of the mounting
図3において、実装素子11として光学レンズの他、光ファイバ、レーザダイオード、光スイッチ、半導体、コンデンサ、光電変換素子などの種々の素子を実装させることができる。特に、レーザーダイオードなどの能動素子を実装した場合、発熱が問題となる。長時間の使用では、熱が原因で誤作動を起こす可能性がある。本発明のシリコンベンチ1では金属被膜9が存在するので、この金属被膜9はシリコン基板3から効率的に熱を逃がすように、放熱膜として用いることができる。これにより、シリコンベンチ1に光通信用素子を実装することにより作製された光通信部品を長時間安定して駆動させることができ、高耐久性を維持できる。また、実装素子が光電変換素子である場合、前記金属被膜9は光電変換素子の電気信号出力の導電路としても用いることができる。
In FIG. 3, in addition to the optical lens, various elements such as an optical fiber, a laser diode, an optical switch, a semiconductor, a capacitor, and a photoelectric conversion element can be mounted as the mounting
実施例1
厚さ1.5mmで(100)面のシリコン基板に異方性エッチング処理を施し、幅1000μm、深さ500μm、長さ5mmの断面が台形状の溝を食刻した。この台形状溝部分に、以下の手順で、金属混入層と金属被膜を形成した。
(1)金属混入層の形成
前記シリコン基板の台形状溝部以外の部分にマスクを施し、200keVのイオン注入機により、Niイオンの打ち込みを行った。
(2)金属被膜鍍着工程
水洗後、浴温65℃の奥野製薬工業の置換型無電解Auメッキ液ムデンノーブルAU中に前記シリコン基板を5分間浸漬し、金属被膜(Au膜)を設け、シリコンベンチを作製した。
得られたシリコンベンチの金属被膜とシリコン基板境界部を表層付近の断面SEM像を観察した。境界部付近には、シリコンに金属が混入している混入層が形成されていた。この金属被膜部分をスコッチ(Scotch)社製のメンディングテープ810を用いてピール試験を行ったが、膜剥離は生じなかった。
また、シリコンベンチの台形状溝部に、外表面にメタライズド層を有する光学レンズを搭載し、半田により固定した。150℃、90%RHの環境下に100時間放置したが、金属被膜の剥離、半田の割れ、光学レンズの脱落等の現象は一切見られなかった。
Example 1
An anisotropic etching process was performed on a silicon substrate having a thickness of 1.5 mm and a (100) plane, and a groove having a trapezoidal cross section with a width of 1000 μm, a depth of 500 μm, and a length of 5 mm was etched. In the trapezoidal groove portion, a metal-mixed layer and a metal film were formed by the following procedure.
(1) Formation of metal-mixed layer A portion of the silicon substrate other than the trapezoidal groove was masked, and Ni ions were implanted using a 200 keV ion implanter.
(2) Metal film deposition process After washing with water, the silicon substrate is immersed for 5 minutes in a substitution type electroless Au plating solution Muden Noble AU manufactured by Okuno Pharmaceutical Co., Ltd. with a bath temperature of 65 ° C., and a metal film (Au film) is provided. A bench was made.
A cross-sectional SEM image in the vicinity of the surface layer was observed at the boundary between the metal film of the obtained silicon bench and the silicon substrate. In the vicinity of the boundary portion, a mixed layer in which metal is mixed in silicon was formed. A peel test was conducted on the metal coating portion using a mending tape 810 manufactured by Scotch, but no film peeling occurred.
In addition, an optical lens having a metallized layer on the outer surface was mounted on the trapezoidal groove of the silicon bench and fixed with solder. Although it was left for 100 hours in an environment of 150 ° C. and 90% RH, no phenomenon such as peeling of the metal film, cracking of the solder, dropping of the optical lens, etc. was observed.
比較例1
実施例1と同様の台形状溝を有するシリコン基板を作成し、台形状溝以外の部分にマスクを施した。その後、スパッタ法を用いて、下地層としてTi/Pt層を形成し、その下地層を介してAuからなる金属被膜を成膜し、シリコンベンチを作製した。実施例1と同様の方法で、ピール試験を行ったが、Au金属被膜の剥離は生じなかった。
また、シリコンベンチの台形状溝部に、外表面にメタライズド層を有する光学レンズを搭載し、半田により固定しようとした際、Au金属被膜の剥離を生じた。下地層が通常の成膜方法により形成されている場合、シリコン基板と金属被膜との密着強度が弱く、高温下で問題となることが分かった。
Comparative Example 1
A silicon substrate having a trapezoidal groove similar to that of Example 1 was prepared, and a mask was applied to portions other than the trapezoidal groove. Thereafter, using a sputtering method, a Ti / Pt layer was formed as an underlayer, a metal film made of Au was formed through the underlayer, and a silicon bench was produced. A peel test was performed in the same manner as in Example 1, but no peeling of the Au metal film occurred.
Further, when an optical lens having a metallized layer was mounted on the outer surface of the trapezoidal groove of the silicon bench and was fixed by soldering, the Au metal film peeled off. It has been found that when the underlayer is formed by a normal film forming method, the adhesion strength between the silicon substrate and the metal film is weak, which causes a problem at high temperatures.
本発明のシリコンベンチに光学レンズやレーザダイオードなどの光通信用素子を実装することにより作製された光通信部品は、高温高湿度の環境下で長時間連続的に使用することを可能にする高耐久性を有する。従って、従来の光通信部品では対応不可能であった非常に過酷な状況においても高い信頼性を発揮し、広範な産業上の用途で利用することができる。 An optical communication component manufactured by mounting an optical communication element such as an optical lens or a laser diode on the silicon bench of the present invention can be used continuously for a long time in a high temperature and high humidity environment. It has durability. Therefore, high reliability is exhibited even in a very severe situation that cannot be handled by conventional optical communication components, and it can be used in a wide range of industrial applications.
1 本発明のシリコンベンチ
3 シリコン基板
5 台形状溝
7 金属混入層
9 金属被膜
11 光学レンズ
13 メタライズド層
15 半田層
17 マスク
1 Silicon Bench of the
Claims (10)
(2)前記シリコン基板の上面に所定の開口パターンを有するマスクを載置するステップと、
(3)前記マスクを通してシリコン基板の露出面に金属イオンを打ち込んで金属混入層を形成するステップと、
(4)前記金属混入層の上面に金属被膜を被着させるステップとからなることを特徴とするシリコンベンチの製造方法 (1) preparing a silicon substrate;
(2) placing a mask having a predetermined opening pattern on the upper surface of the silicon substrate;
(3) forming a metal-mixed layer by implanting metal ions into the exposed surface of the silicon substrate through the mask;
(4) A method for producing a silicon bench, comprising the step of depositing a metal film on the upper surface of the metal-containing layer.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003368754A JP2005134524A (en) | 2003-10-29 | 2003-10-29 | Silicon bench, manufacturing method therefor, and optical communication component |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003368754A JP2005134524A (en) | 2003-10-29 | 2003-10-29 | Silicon bench, manufacturing method therefor, and optical communication component |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005134524A true JP2005134524A (en) | 2005-05-26 |
Family
ID=34646323
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003368754A Pending JP2005134524A (en) | 2003-10-29 | 2003-10-29 | Silicon bench, manufacturing method therefor, and optical communication component |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005134524A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103472542A (en) * | 2013-09-13 | 2013-12-25 | 河南仕佳光子科技有限公司 | Method for manufacturing trapezoid-shaped groove for positioning optical fiber array |
-
2003
- 2003-10-29 JP JP2003368754A patent/JP2005134524A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103472542A (en) * | 2013-09-13 | 2013-12-25 | 河南仕佳光子科技有限公司 | Method for manufacturing trapezoid-shaped groove for positioning optical fiber array |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4783647B2 (en) | Semiconductor device using package parts for semiconductor device | |
US8381964B2 (en) | Tin-silver bonding and method thereof | |
EP0128822A1 (en) | Method of producing memory cards, and cards obtained thereby | |
JP2015526904A (en) | Thermal interface pad, manufacturing method thereof, and heat dissipation system | |
JPH1012507A (en) | Semiconductor substrate having brazing material layer | |
KR100973878B1 (en) | Semiconductor device | |
CN102064120B (en) | Soldering flux-free reflow technological method based on indium bumps | |
JPS6317337B2 (en) | ||
CN105679683A (en) | Copper nanorod based copper-tin-copper bonding process and structure | |
JP2005134524A (en) | Silicon bench, manufacturing method therefor, and optical communication component | |
CN101274739A (en) | Method for preparing non-contact micro-electronic mechanical system infrared temperature alarm | |
JP4471730B2 (en) | Double-sided wiring board and manufacturing method thereof | |
US10813224B2 (en) | Device with electrically conducting track and method for fabricating the device | |
KR20070095145A (en) | Insulation structure for high thermal condition and its manufacturing method | |
GB2053763A (en) | Soldering a non-solderable sputtering target to a metallic support | |
CN118265895A (en) | Window cavity wafer | |
JP6477386B2 (en) | Manufacturing method of power module substrate with plating | |
JPWO2015008864A1 (en) | Method for manufacturing silicon target structure and silicon target structure | |
EP1647053A2 (en) | Method for producing an anisotropic conductive film | |
JP2008251935A (en) | Manufacturing method of dielectric substrate | |
JP2008153701A (en) | Electrostatic chuck | |
US20040104479A1 (en) | Metal coated member and fabrication method thereof | |
JP2005079146A (en) | Lid and package for optical component employing it | |
JP2005272932A (en) | Substrate and its production method | |
JP2004258217A (en) | Silicon bench |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060418 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20081222 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090609 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20091020 |