JP2015088580A - パッケージの製造方法、パッケージ、光学デバイス、光センサー、電子デバイスおよび電子機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】低融点ガラスを用いて接合するときにも生産性良く組み立てられる方法を提供する。
【解決手段】開口部3cを囲む側板3bを有する容器部3の開口部3cを塞ぐように蓋部用基板7上に容器部3を複数設置し、容器部3と蓋部用基板7とを低融点ガラス4を用いて接合し、蓋部用基板7を切断して分離する。蓋部用基板7を切断する場所と低融点ガラス4とは離れている。
【選択図】図4
【解決手段】開口部3cを囲む側板3bを有する容器部3の開口部3cを塞ぐように蓋部用基板7上に容器部3を複数設置し、容器部3と蓋部用基板7とを低融点ガラス4を用いて接合し、蓋部用基板7を切断して分離する。蓋部用基板7を切断する場所と低融点ガラス4とは離れている。
【選択図】図4
Description
本発明は、パッケージの製造方法、パッケージ、光学デバイス、光センサー、電子デバイスおよび電子機器に関するものである。
フォトダイオードや、焦電センサー等の光学素子を収納するパッケージには、外光を取り入れるためのガラス部材が設けられていた。このガラス部材を当該パッケージに接合する方法としては、低融点ガラスを接合剤として用いる方法が知られている。例えば、パッケージの主体となる容器部に形成された開口部の周縁部に低融点ガラスを塗布した後、開口部を覆う板状のガラス部材を被せて接合していた。これは、無機材料の低融点ガラスを接合剤として用いることでパッケージ内の気密性(密封性)を確保し、光学素子を外部環境から遮断して所期の性能(信頼性)を確保するためである。
低融点ガラスを用いてパッケージを封止する方法が特許文献1に開示されている。それによると、ベースウエハーと水晶ウエハーとリッドウエハーとがこの順に重ねて組み立てられる。そして、各ウエハーの組み立てには低融点ガラスが接合剤として用いられている。3枚のウエハーは組み立てられた後で、切断されていた。
低融点ガラスにて接合した基板を切断するとき、低融点ガラスも切断される。このとき、低融点ガラスには刃工具により応力や衝撃力が加わる。これにより、低融点ガラスにはクラックが入る危険性がある。さらに、低融点ガラスが基板との界面から剥離する危険性もある。
そこで、パッケージ毎に開口部を有する容器部と蓋部とを用意し、個別に低融点ガラスを用いて接合する方法が考えられる。パッケージが小さくなるとき、蓋部は薄く小さい部品となる。そして、蓋部が把持し難くなるので、組立し難いパッケージとなる。そこで、低融点ガラスのような接合剤を用いて接合するときにも生産性良く組み立てられる方法が望まれていた。
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
[適用例1]
本適用例にかかるパッケージの製造方法であって、基板上に側板を有する容器部を複数設置し、前記容器部と前記基板とを接合剤を用いて接合し、前記基板を切断して分離することを特徴とする。
本適用例にかかるパッケージの製造方法であって、基板上に側板を有する容器部を複数設置し、前記容器部と前記基板とを接合剤を用いて接合し、前記基板を切断して分離することを特徴とする。
本適用例によれば、基板上に容器部が配列され、容器部と基板とは接合剤を用いて接合される。そして、基板が切断されて分離される。切断されるのは基板であり接合剤は切断されないので接合剤が損傷を受けることを抑制することができる。
1つの容器部に1つの切断された基板を個々に接合する方法ではパッケージが小さい程切断された基板が把持し難いので、容器部に切断された基板を設置するハンドリングが難しくなる。この方法に比べて本適用例の方法では基板は複数の容器部にまたがる大きさであり、基板をハンドリングし易くすることができる。そして、基板より厚みある容器部の方をハンドリングすることにより組み立て作業をし易くすることができる。従って、生産性良くパッケージを製造することができる。
[適用例2]
上記適用例にかかるパッケージの製造方法において、前記基板を切断する場所と前記接合剤とは離れていることを特徴とする。
上記適用例にかかるパッケージの製造方法において、前記基板を切断する場所と前記接合剤とは離れていることを特徴とする。
本適用例によれば、基板を切断する場所と接合剤とは離れている。従って、切断するときの刃工具と接合剤とが接触させないようにすることができる。従って、接合剤にクラックが入ることを抑制して基板を分離することができる。
[適用例3]
上記適用例にかかるパッケージの製造方法において、前記側板上に前記接合剤として低融点ガラスの材料を塗布し、前記低融点ガラスの材料を加熱し溶解させた後、冷却して前記低融点ガラスを固化し、前記基板と前記低融点ガラスとが接触するように前記容器部を設置し、前記低融点ガラスを加熱し溶解させた後、前記低融点ガラスを冷却して固化して前記容器部と前記基板とを接合することを特徴とする。
上記適用例にかかるパッケージの製造方法において、前記側板上に前記接合剤として低融点ガラスの材料を塗布し、前記低融点ガラスの材料を加熱し溶解させた後、冷却して前記低融点ガラスを固化し、前記基板と前記低融点ガラスとが接触するように前記容器部を設置し、前記低融点ガラスを加熱し溶解させた後、前記低融点ガラスを冷却して固化して前記容器部と前記基板とを接合することを特徴とする。
本適用例によれば、容器部の側板には基板と接合する予定の場所に低融点ガラスの材料が塗布される。そして、低融点ガラスの材料が加熱され溶解される。このとき、低融点ガラスの材料から揮発しやすい材料が除去される。次に、低融点ガラスの材料は冷却されて固化され低融点ガラスとなる。基板上には接合剤と基板とが接触するように容器部が設置される。
低融点ガラスは加熱され溶解させた後、冷却され固化される。このとき、容器部と基板とが低融点ガラスによって接合される。低融点ガラスの材料は基板と接触させられる前に加熱されて低融点ガラスになる。従って、低融点ガラスの材料から揮発しやすい材料を確実に除去することができる。
[適用例4]
上記適用例にかかるパッケージの製造方法において、前記基板上に前記接合剤として低融点ガラスの材料を塗布し、前記低融点ガラスの材料を加熱し溶解させた後、冷却して前記低融点ガラスを固化し、前記側板と前記低融点ガラスとが接触するように前記容器部を設置し、前記低融点ガラスを加熱し溶解させた後、前記低融点ガラスを冷却して固化して前記容器部と前記基板とを接合することを特徴とする。
上記適用例にかかるパッケージの製造方法において、前記基板上に前記接合剤として低融点ガラスの材料を塗布し、前記低融点ガラスの材料を加熱し溶解させた後、冷却して前記低融点ガラスを固化し、前記側板と前記低融点ガラスとが接触するように前記容器部を設置し、前記低融点ガラスを加熱し溶解させた後、前記低融点ガラスを冷却して固化して前記容器部と前記基板とを接合することを特徴とする。
本適用例によれば、基板には容器部と接合する予定の場所に低融点ガラスの材料が塗布される。そして、低融点ガラスの材料が加熱され溶解される。このとき、低融点ガラスの材料から揮発しやすい材料が除去される。次に、低融点ガラスの材料は冷却されて固化され低融点ガラスとなる。基板上には低融点ガラスと側板とが接触するように容器部が設置される。
低融点ガラスは加熱され溶解させた後、冷却され固化される。このとき、容器部と基板とが低融点ガラスによって接合される。低融点ガラスの材料は側板に接触させられる前に加熱されて低融点ガラスになる。従って、低融点ガラスの材料から揮発しやすい材料を確実に除去することができる。
[適用例5]
上記適用例にかかるパッケージの製造方法において、前記基板と前記容器部とを接合するときは前記基板上に前記容器部を載せることを特徴とする。
上記適用例にかかるパッケージの製造方法において、前記基板と前記容器部とを接合するときは前記基板上に前記容器部を載せることを特徴とする。
本適用例によれば、基板上に容器部が載せられている。従って、容器部の高さにばらつきがあるときにも容器部の高さに影響されずに蓋部と容器部とを接合することができる。一方、平坦な治具の上に容器部を配列し容器部の上に基板を載せる方法が考えられる。このとき、容器部の高さにばらつきがあるときには容器部と基板との間に隙間ができる場合があるので低融点ガラスを用いた接合の品質が低下する。この方法に比べて、本適用例の方法では品質良く蓋部と容器部とを接合することができる。
[適用例6]
上記適用例にかかるパッケージの製造方法において、前記低融点ガラスは前記側板の側面側に突出することを特徴とする。
上記適用例にかかるパッケージの製造方法において、前記低融点ガラスは前記側板の側面側に突出することを特徴とする。
本適用例によれば、パッケージでは容器部の側板から低融点ガラスが側面側に突出している。これにより、低融点ガラスは側板及び蓋部と接触する面積を増やすことができる。低融点ガラスは接触する面積が広い程剥がれ難くなる。従って、容器部と蓋部との結合強度を強くすることができる。
[適用例7]
本適用例にかかるパッケージであって、開口部を囲む側板を有する容器部と、接合剤により接合され前記開口部を塞ぐ板状の蓋部と、を備え、前記蓋部の平面方向において前記蓋部は前記側板の外側に突出し、前記蓋部の端と前記接合剤とが離れていることを特徴とする。
本適用例にかかるパッケージであって、開口部を囲む側板を有する容器部と、接合剤により接合され前記開口部を塞ぐ板状の蓋部と、を備え、前記蓋部の平面方向において前記蓋部は前記側板の外側に突出し、前記蓋部の端と前記接合剤とが離れていることを特徴とする。
本適用例によれば、パッケージでは容器部の側板から板状の蓋部が突出している。蓋部の材料である基板に容器部を接合した後で板を切断することによりパッケージを製造することができる。このとき、接合剤と蓋部の端とが離れているため、接合剤と切断用の刃工具とを接触させないように作業することができる。従って、接合剤にクラックが入らないように基板を切断することができる。この方法では、1つの容器部に1つの蓋部を接合する方法に比べて生産性良くパッケージを製造することができる。従って、本適用例のパッケージは生産性良く製造できる構造を備えたパッケージとすることができる。
[適用例8]
本適用例にかかる光学デバイスは、パッケージに光学素子が設置された光学デバイスであって、前記パッケージは、開口部を囲む側板を有する容器部と、接合剤により接合され前記開口部を塞ぐ板状の蓋部と、を備え、前記蓋部は前記側板から突出することを特徴とする。
本適用例にかかる光学デバイスは、パッケージに光学素子が設置された光学デバイスであって、前記パッケージは、開口部を囲む側板を有する容器部と、接合剤により接合され前記開口部を塞ぐ板状の蓋部と、を備え、前記蓋部は前記側板から突出することを特徴とする。
本適用例によれば、パッケージには光学素子が設置されている。パッケージでは容器部の側板から板状の蓋部が突出している。蓋部の材料に容器部を接合した後で蓋部の材料を切断することによりパッケージを製造することができる。このとき、側板から板状の蓋部が突出するため、容器部と切断用の刃工具とを接触させないように蓋部を切断することができる。この方法では、1つの容器部に1つの蓋部を接合する方法に比べて生産性良くパッケージを製造することができる。従って、光学デバイスは生産性良く製造されたパッケージに光学素子が設置された光学デバイスとすることができる。
[適用例9]
本適用例にかかる光センサーは、パッケージに光センサー素子が設置された光センサーであって、前記パッケージは、開口部を囲む側板を有する容器部と、接合剤により接合され前記開口部を塞ぐ板状の蓋部と、を備え、前記蓋部は前記側板から突出することを特徴とする。
本適用例にかかる光センサーは、パッケージに光センサー素子が設置された光センサーであって、前記パッケージは、開口部を囲む側板を有する容器部と、接合剤により接合され前記開口部を塞ぐ板状の蓋部と、を備え、前記蓋部は前記側板から突出することを特徴とする。
本適用例によれば、パッケージには光センサー素子が設置されている。パッケージでは容器部の側板から板状の蓋部が突出している。蓋部の材料に容器部を接合した後で蓋部の材料を切断することによりパッケージを製造することができる。このとき、側板から板状の蓋部が突出するため、容器部と切断用の刃工具とを接触させないように蓋部を切断することができる。この方法では、1つの容器部に1つの蓋部を接合する方法に比べて生産性良くパッケージを製造することができる。従って、光センサーは生産性良く製造されたパッケージに光センサー素子が設置された光センサーとすることができる。
[適用例10]
本適用例にかかる電子デバイスは、パッケージに電子素子が設置された電子デバイスであって、前記パッケージは、開口部を囲む側板を有する容器部と、接合剤により接合され前記開口部を塞ぐ板状の蓋部と、を備え、前記蓋部は前記側板から突出することを特徴とする。
本適用例にかかる電子デバイスは、パッケージに電子素子が設置された電子デバイスであって、前記パッケージは、開口部を囲む側板を有する容器部と、接合剤により接合され前記開口部を塞ぐ板状の蓋部と、を備え、前記蓋部は前記側板から突出することを特徴とする。
本適用例によれば、パッケージには電子素子が設置されている。パッケージでは容器部の側板から板状の蓋部が突出している。蓋部の材料に容器部を接合した後で蓋部の材料を切断することによりパッケージを製造することができる。このとき、側板から板状の蓋部が突出するため、容器部と切断用の刃工具とを接触させないように蓋部を切断することができる。この方法では、1つの容器部に1つの蓋部を接合する方法に比べて生産性良くパッケージを製造することができる。従って、電子デバイスは生産性良く製造されたパッケージに電子素子が設置された電子デバイスとすることができる。
[適用例11]
本適用例にかかる電子機器は、パッケージに電子素子が設置された電子デバイスを備える電子機器であって、前記パッケージは、開口部を囲む側板を有する容器部と、接合剤により接合され前記開口部を塞ぐ板状の蓋部と、を備え、前記蓋部は前記側板から突出することを特徴とする。
本適用例にかかる電子機器は、パッケージに電子素子が設置された電子デバイスを備える電子機器であって、前記パッケージは、開口部を囲む側板を有する容器部と、接合剤により接合され前記開口部を塞ぐ板状の蓋部と、を備え、前記蓋部は前記側板から突出することを特徴とする。
本適用例によれば、電子機器は電子デバイスを備えている。電子デバイスではパッケージに電子素子が設置されている。パッケージでは容器部の側板から板状の蓋部が突出している。蓋部の材料に容器部を接合した後で蓋部の材料を切断することによりパッケージを製造することができる。このとき、側板から板状の蓋部が突出するため、容器部と切断用の刃工具とを接触させないように蓋部を切断することができる。この方法では、1つの容器部に1つの蓋部を接合する方法に比べて生産性良くパッケージを製造することができる。従って、電子機器は生産性良く製造されたパッケージに電子素子が設置された電子デバイスを備えた電子機器とすることができる。
本実施形態では、パッケージ、パッケージの製造方法、パッケージの応用例の特徴的な例について説明する。以下、実施形態について図面に従って説明する。尚、各図面における各部材は、各図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各部材毎に縮尺を異ならせて図示している。
(第1の実施形態)
第1の実施形態にかかわるパッケージについて図1〜図4に従って説明する。パッケージの内部には光学素子、光センサー、電子素子等の素子を設置することが可能である。説明をわかり易くするためにパッケージ内の設置される素子は簡略に表示し配線は省略してある。図1(a)は、パッケージの構成を示す概略斜視図であり、図1(b)は、パッケージの構成を示す模式側断面図である。図1(b)は、図1(a)のA−A線に沿う面側から見た図である。図1(c)は、パッケージの構成を示す模式底面図である。
第1の実施形態にかかわるパッケージについて図1〜図4に従って説明する。パッケージの内部には光学素子、光センサー、電子素子等の素子を設置することが可能である。説明をわかり易くするためにパッケージ内の設置される素子は簡略に表示し配線は省略してある。図1(a)は、パッケージの構成を示す概略斜視図であり、図1(b)は、パッケージの構成を示す模式側断面図である。図1(b)は、図1(a)のA−A線に沿う面側から見た図である。図1(c)は、パッケージの構成を示す模式底面図である。
図1(a)に示すように、パッケージ1は蓋部2及び容器部3を備えている。容器部3は有底角筒状であり、蓋部2は平面形状が四角形の板状になっている。そして、容器部3に蓋部2が重ねて設置されている。パッケージ1の大きさは特に限定されないが、本実施形態では、例えば、蓋部2の四角形の寸法は13mm×17mmとなっている。
図1(b)及び図1(c)に示すように、容器部3は四角形の板状の底部3aを備えている。底部3aには4方向を囲む側板3bが立設されている。容器部3は側板3bに囲まれた場所の図中上側に開口する開口部3cを備え、蓋部2が開口部3cを塞いでいる。蓋部2と側板3bとの間には接合剤としての低融点ガラス4が配置され、低融点ガラス4が蓋部2と側板3bとを接合している。低融点ガラス4は側板3bの端の全周に渡って配置されており、パッケージ1の内部1aを密閉する。
パッケージ1の内部1aには底部3a上に素子5が設置されている。素子5は光学素子や電子素子等の各種の素子を適用することができる。パッケージ1は密閉されている。これにより、パッケージ1の内部を減圧させることができる。そして、パッケージ1は水分の進入を防止して湿度を維持することができる。さらに、パッケージ1は塵や埃の進入を防止することができる。
蓋部2及び容器部3の材質は特に限定されないが、耐熱性と剛性のある材質が好ましい。そして、蓋部2及び容器部3の熱膨張係数が等しいか近い材質が好ましい。例えば、蓋部2及び容器部3の材質にはガラス、セラミック、シリコン等の無機質の材料を用いることができる。本実施形態では、例えば、蓋部2にガラスを用いて、容器部3にはセラミックを用いている。セラミックは型を用いて成形し焼結することにより生産性良く製造することができる。そして、精度良く形成するときには焼結した後で研削しても良い。
図2は蓋部と容器部とが接合する場所の要部模式拡大図である。図2に示すように、容器部3の側板3bと蓋部2との間には低融点ガラス4が設置されている。低融点ガラス4は側板3bよりパッケージ1の内部1a及び外部1bへ蓋部2に沿って突出する。低融点ガラス4の断面形状は低融点ガラス4の量と蓋部2の表面の濡れ性により調整することができる。さらに、側板3bの表面の濡れ性を高くして側板3bの表面に低融点ガラス4が広がるようにしても良い。低融点ガラス4と側板3bとの接着力を強くすることができる。
蓋部2の厚み方向からみて、蓋部2は容器部3の側板3bより蓋部2の外側に突出する。従って、パッケージ1の平面形状の寸法は蓋部2の寸法と同じ寸法となっている。そして、蓋部2の寸法を精度良く製造することによりパッケージ1の寸法を精度良くすることができる。例えば、容器部3の形状精度が−0.3mm〜+0.3mmのとき、蓋部2の形状精度を−0.05mm〜+0.05mmにすることにより、パッケージ1の形状精度を高くすることができる。そして、蓋部2はダイシング法にて加工することにより精度よく加工することができる。
蓋部2の外周における端面2aと低融点ガラス4とは距離6の間隔を空けて離れている。端面2aを形成する刃工具は端面2aに沿って移動する。これにより端面2aを形成するときに刃工具が低融点ガラス4に接触することを防止することができる。低融点ガラス4は脆性材料であるので衝撃によりクラックが入り易い。刃工具が低融点ガラス4に接触するとき、クラックが入る可能性がある。そして、刃工具が低融点ガラス4に接触することを防止することにより、低融点ガラス4にクラックが入ることを防止することができる。
次に、上述したパッケージ1の製造方法について図3及び図4にて説明する。図3及び図4はパッケージの製造方法を説明するための模式図である。図3(a)に示すように、基板としての蓋部用基板7を用意する。蓋部用基板7は蓋部2が複数配置された基板である。蓋部用基板7に配置する蓋部2の数は特に限定されないが本実施形態では図をわかりやすくするために1つの蓋部用基板7に3つの蓋部2が配置されている。
蓋部用基板7の片面に低融点ガラスの材料としてのガラスペースト8を塗布する。ガラスペースト8を塗布するパターンは容器部3の側板3bを蓋部2の厚み方向から見た形状と同じ形状になっている。ガラスペースト8は粉末にした低融点ガラス4と揮発性のバインダー等により構成されている。ガラスペースト8はペースト状であり蓋部用基板7に塗布可能な粘度となっている。ガラスペースト8を蓋部用基板7に塗布する方法は特に限定されない。例えば、塗布方法にはスクリーン印刷法、オフセット印刷法、凸版印刷法、インクジェット印刷法等を用いることができる。
次に、塗布されたガラスペースト8を加熱して低融点ガラス4の形態にする。図3(b)の縦軸は温度を示し、横軸は時間の推移を示している。温度推移線9はガラスペースト8を加熱する温度の推移を示している。ガラスペースト8が塗布された蓋部用基板7をオーブンや恒温槽に設置して加熱する。加熱は酸化防止するために窒素ガスやアンモニアガスの雰囲気内で行っても良い。
まず、ガラスペースト8を第1温度9aまで加熱する。次に、第1温度9aを第1時間9bの間維持する。次に、ガラスペースト8を第2温度9cまで加熱する。続いて、第2温度9cを第2時間9dの間維持する。次に、ガラスペースト8を常温まで徐冷する。温度及び時間は特に限定されないが、例えば本実施形態では、第1温度9aが約250℃であり、第1時間9bが約30分である。第2温度9cが350℃であり、第2時間9dが2分である。その結果、図3(c)に示すようにガラスペースト8が低融点ガラス4となり、蓋部用基板7の上には低融点ガラス4が設置される。
図3(d)に示すように、次に、容器部3を用意する。容器部3はセラミックであり、材料を金型に入れて成形した後で焼結して形成される。形状の精度を上げるために外形を研削しても良い。セラミックの製造方法は公知であり詳細な説明は省略する。容器部3の底部3aの上には素子5が設置されている。
次に、図4(a)に示すように、蓋部用基板7の上に容器部3を複数並べて搭載する。側板3bの端面に低融点ガラス4が接するように配置する。蓋部用基板7に対して容器部3が移動し易いときには容器部3と蓋部用基板7とを治具により固定してもよい。
次に、図4(b)に示すように、容器部3及び蓋部用基板7を加熱する。加熱条件は低融点ガラス4が液状化する条件であれば良く限定されない。本実施形態では、例えば、加熱条件は350℃を2分程度維持する条件となっている。低融点ガラス4に加える荷重は容器部3の自重でも良く治具を容器部3に搭載して0.03MP程度の圧力を加えても良い。加熱装置としてはオーブン、恒温槽、ベルト炉を用いることができる。低融点ガラス4が融けて側板3bと蓋部用基板7とに広がった後、低融点ガラス4は徐冷されて固化される。低融点ガラス4により蓋部2と容器部3とが接合される。
次に、図4(c)に示すように、蓋部用基板7をダイシングテープ10に接着固定する。ダイシングテープ10は図示しない枠に貼られている。操作者は蓋部用基板7が設置されたダイシングテープ10を図示しないダイシング装置に設置して固定する。そして、回転させるダイシングブレード11を用いて蓋部用基板7を切断する。ダイシングブレード11はダイヤモンド砥粒を結合剤にて円板に固定した刃工具である。切断後の蓋部2は容器部3の側板3bより蓋部2の平面方向に突出している。そして、ダイシングブレード11にて蓋部用基板7を切断する位置は容器部3の側板3bから離れた場所となっている。従って、ダイシングブレード11を容器部3の側板3bに接触させないように容易に蓋部用基板7を切断することができる。次に、蓋部用基板7をダイシングテープ10から離す。その結果、図4(d)に示すようにパッケージ1が完成する。
上述したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
(1)本実施形態によれば、低融点ガラス4が側板3bと接触するように蓋部用基板7に容器部3が配列されて設置される。低融点ガラス4は加熱され溶解された後、冷却され固化される。このとき、容器部3と蓋部用基板7とが低融点ガラス4によって接合される。蓋部用基板7には容器部3が配列して接合されている。次に、蓋部用基板7が切断して分離される。
(1)本実施形態によれば、低融点ガラス4が側板3bと接触するように蓋部用基板7に容器部3が配列されて設置される。低融点ガラス4は加熱され溶解された後、冷却され固化される。このとき、容器部3と蓋部用基板7とが低融点ガラス4によって接合される。蓋部用基板7には容器部3が配列して接合されている。次に、蓋部用基板7が切断して分離される。
1つの容器部3に1つの蓋部2を個々に接合する方法ではパッケージ1が小さい程容器部3に蓋部2を設置するハンドリングが難しくなる。この方法に比べて本実施形態の方法では蓋部2より大きな容器部3の方を蓋部用基板7に設置するので組み立て作業がし易くなる。従って、生産性良くパッケージ1を製造することができる。
(2)本実施形態によれば、蓋部用基板7上に容器部3が載せられている。従って、容器部3の高さにばらつきがあるときにも容器部3の高さに影響されずに蓋部用基板7と容器部3とを接合することができる。一方、平坦な治具の上に容器部3を配列し容器部3の上に蓋部用基板7を載せる方法が考えられる。このとき、容器部3の高さのばらつきがあるときには容器部3と蓋部用基板7との間に隙間ができる場合があるので低融点ガラス4を用いた接合の品質が低下する。この方法に比べて、本実施形態の方法では品質良く蓋部用基板7と容器部3とを接合することができる。
(3)本実施形態によれば、容器部3の側板3bから板状の蓋部2が突出している。蓋部用基板7に容器部3を接合した後で蓋部用基板7を切断する。このとき、容器部3から蓋部2が突出している為、容器部3とダイシングブレード11等の刃工具とが接触させないようにすることができる。従って、容器部3がダイシングブレード11等の刃工具から損傷を受け難い作業を行ってパッケージ1を分離することができる。
さらに、低融点ガラス4と蓋部2の端とが離れているため、低融点ガラス4とダイシングブレード11とを接触させないように作業することができる。従って、低融点ガラス4にクラックが入らないように蓋部用基板7を切断することができる。この方法では、1つの容器部3に1つの蓋部2を接合する方法に比べて生産性良くパッケージ1を製造することができる。
(4)本実施形態によれば、蓋部用基板7に容器部3を接合した後で蓋部用基板7を切断している。このとき、低融点ガラス4と蓋部2の端面2aとが距離6の長さだけ離れているため、低融点ガラス4とダイシングブレード11等の刃工具とを接触させないように作業することができる。従って、低融点ガラス4にクラックが入らないように蓋部用基板7を切断することができる。
(5)本実施形態によれば、ガラスペースト8は側板3bと接触させられる前に加熱されて低融点ガラス4になる。従って、ガラスペースト8から揮発しやすい材料を確実に除去することができる。
(6)本実施形態によれば、容器部3の側板3bから低融点ガラス4が側面側に突出している。これにより、低融点ガラス4は側板3b及び蓋部2と接触する面積を増やすことができる。低融点ガラス4は接触する面積が広い程剥がれ難くなる。従って、容器部3と蓋部2との結合強度を強くすることができる。
(第2の実施形態)
次に、パッケージ1を製造する製造方法の一実施形態について図5を用いて説明する。図5(a)は、パッケージの製造方法を説明するための模式図である。本実施形態が第1の実施形態と異なるところは、容器部3の側板3bの端面にガラスペースト8を塗布する点にある。尚、第1の実施形態と同じ点については説明を省略する。
次に、パッケージ1を製造する製造方法の一実施形態について図5を用いて説明する。図5(a)は、パッケージの製造方法を説明するための模式図である。本実施形態が第1の実施形態と異なるところは、容器部3の側板3bの端面にガラスペースト8を塗布する点にある。尚、第1の実施形態と同じ点については説明を省略する。
すなわち、本実施形態では、図5(a)に示すように、側板3bの端面にガラスペースト8が塗布される。次に、温度推移線9に従って、ガラスペースト8を加熱する。その結果、図5(b)に示すように、ガラスペースト8が低融点ガラス4になり、側板3bの端面には低融点ガラス4が設置される。
次に、図5(c)に示すように、蓋部用基板7を用意する。そして、蓋部用基板7上に容器部3を並べて配置する。容器部3は治具を用いて所定の位置に設置することができる。他にも、蓋部用基板7に位置を示すマークを設置し、マークに合わせて容器部3を配置しても良い。次に、低融点ガラス4を加熱して溶融した後冷却して低融点ガラス4を固化する。その結果、図5(d)に示すように、容器部3が蓋部用基板7に接合される。以下の工程は第1の実施形態と同様の工程であり、説明を省略する。
上述したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
(1)本実施形態によれば、容器部3と蓋部用基板7とが低融点ガラス4によって接合される。蓋部用基板7には容器部3が配列して接合されている。次に、蓋部用基板7が切断して分離される。
(1)本実施形態によれば、容器部3と蓋部用基板7とが低融点ガラス4によって接合される。蓋部用基板7には容器部3が配列して接合されている。次に、蓋部用基板7が切断して分離される。
1つの容器部3に1つの蓋部2を個々に接合する方法ではパッケージ1が小さい程容器部3に蓋部2を設置するハンドリングが難しくなる。この方法に比べて本実施形態の方法では蓋部2より大きな容器部3の方を蓋部用基板7に設置するので組み立て作業がし易くなる。従って、生産性良くパッケージ1を製造することができる。
(2)本実施形態によれば、ガラスペースト8は蓋部用基板7と接触させられる前に加熱されて低融点ガラス4になる。従って、ガラスペースト8から揮発しやすい材料を確実に除去することができる。
(第3の実施形態)
次に、パッケージを有する光学デバイス、光センサー、電子デバイスの各実施形態について図6及び図7を用いて説明する。本実施形態では第1の実施形態に記載のパッケージ1またはパッケージ1に類似したパッケージが用いられている。尚、第1の実施形態と同じ点については説明を省略する。
次に、パッケージを有する光学デバイス、光センサー、電子デバイスの各実施形態について図6及び図7を用いて説明する。本実施形態では第1の実施形態に記載のパッケージ1またはパッケージ1に類似したパッケージが用いられている。尚、第1の実施形態と同じ点については説明を省略する。
図6(a)は、光センサーの構造を示す模式側断面図である。すなわち、本実施形態では、図6(a)に示すように、光学デバイスとしての光センサー13はパッケージ1を備えている。パッケージ1の内部1aにおいて容器部3の底部3a上には光センサー素子としてのセンサー素子14が設置されている。
センサー素子14は焦電体15を備え、焦電体15上に赤外線吸収膜16が設置されている。光センサー13に赤外線17が照射されるとき赤外線17は蓋部2を通過して赤外線吸収膜16に入射する。赤外線吸収膜16は赤外線17を吸収して温度上昇する。焦電体15は温度上昇を電気信号に変換して出力する。
光センサー13が備えるパッケージ1は蓋部2の外周の端面2aが低融点ガラス4から離れている。従って、パッケージ1は、蓋部用基板7に容器部3を接合した後でダイシングブレード11にて分離できる構造となっている。その結果、光センサー13は製造し易いパッケージ1を備えたセンサーとすることができる。
図6(b)は、光スキャナーの構造を示す模式側断面図である。すなわち、本実施形態では、図6(b)に示すように、光学デバイス及び電子デバイスとしての光スキャナー20はパッケージ1を備えている。パッケージ1の内部1aにおいて容器部3の底部3a上には光学素子及び電子素子としてのスキャナー素子21が設置されている。
スキャナー素子21はジンバル構造の鏡部22を備え、鏡部22には磁石23が設置されている。磁石23と対向する場所には電磁石24が設置され、電磁石24は磁石23に電磁力を作用させて鏡部22を揺動させる。光スキャナー20に光25を照射するとき、光25は鏡部22にて反射される。そして、鏡部22が揺動する角度及びタイミングを制御されることにより反射した光25が進行する方向が制御される。
光スキャナー20が備えるパッケージ1は蓋部2の外周の端面2aが低融点ガラス4から離れている。従って、パッケージ1は、蓋部用基板7に容器部3を接合した後でダイシングブレード11にて分離できる構造となっている。その結果、光スキャナー20は製造し易いパッケージ1を備えた光学デバイスとすることができる。
図6(c)は、光フィルターの構造を示す模式側断面図である。すなわち、本実施形態では、図6(c)に示すように、光学デバイス及び電子デバイスとしての光フィルター28はパッケージ29を備えている。パッケージ29は容器部30を備え、容器部30は四角形の板状の底部30aを備えている。底部30aの中央には開口部30cが設置され、開口部30cには窓部31が設置されている。
窓部31はガラスにより形成されている。容器部30と窓部31とは低融点ガラス4により接合されている。底部30aには4方向を囲む側板30bが立設されている。側板30bに囲まれた場所では容器部30は図中上側に開口する開口部30dを備え、蓋部2が開口部30dを塞いでいる。蓋部2と容器部30との間には低融点ガラス4が設置され、低融点ガラス4が蓋部2と容器部30とを接合している。そして、容器部30と蓋部2との接続構造は第1の実施形態における容器部3と蓋部2との接続構造と同様の構造となっている。
パッケージ29の内部29aにおいて容器部30の底部30a上には光学素子及び電子素子としてのフィルター素子32が設置されている。フィルター素子32は波長可変干渉フィルターとして機能する素子である。
フィルター素子32は第1基板32aと第2基板32bとを備えている。第1基板32a及び第2基板32bは対向する側に反射膜が設置されている。そして、第1基板32a及び第2基板32bには反射膜間の隙間を変更するアクチュエーターが設置されている。例えば、アクチュエーターには静電気力により作動する機構が用いられる。そして、フィルター素子32は反射膜間の距離の倍の長さと同じ波長の光を選択的に透過させることが可能となっている。
光フィルター28が備えるパッケージ29は蓋部2の外周の端面2aが低融点ガラス4から離れている。従って、パッケージ29は、蓋部用基板7に容器部3を接合した後でダイシングブレード11にて分離できる構造となっている。その結果、光フィルター28は製造し易いパッケージ29を備えた光学デバイスとすることができる。
図7(a)は、振動装置の構造を示す模式側断面図であり、図7(b)は振動子の構造を示す模式平面図である。すなわち、本実施形態では、図7(a)に示すように、電子デバイスとしての振動装置35はパッケージ1を備えている。パッケージ1の内部1aにおいて容器部3の底部3a上には電子素子としての振動素子36が設置されている。
振動素子36は水晶にて形成された振動子37を備えている。図7(b)に示すように、振動子37は第1腕部37a及び第2腕部37bを備えている。第1腕部37a及び第2腕部37bには電極が設置され、所定の周波数の交流電圧を印加することにより振動する素子である。振動素子36は図示しない発振回路に接続することにより精度の良い周波数の波形を得ることができる。
図7(a)に戻って、パッケージ1は蓋部2の外周の端面2aが低融点ガラス4から離れている。従って、パッケージ1は、蓋部用基板7に容器部3を接合した後でダイシングブレード11にて分離できる構造となっている。その結果、振動装置35は製造し易いパッケージ1を備えた電子デバイスとすることができる。
図7(c)は、ジャイロセンサーの構造を示す模式側断面図であり、図7(d)は振動子の構造を示す模式平面図である。すなわち、本実施形態では、図7(c)に示すように、ジャイロセンサー40はパッケージ1を備えている。パッケージ1の内部1aにおいて容器部3の底部3a上には電子素子としての振動素子41が設置されている。
振動素子41は水晶にて形成された振動子42を備えている。図7(d)に示すように、振動子42は4つの腕部42aを備えている。腕部42aには電極が設置され、所定の周波数の交流電圧を電極に印加することにより腕部42aは振動される。振動子42が回転するとき腕部42aに加わる回転速度に対応して腕部42aの振動モードが変化する。そして、腕部42aに設置した電極の波形を用いて振動子42が回転した速度を検出することができる。
パッケージ1の内部1aは減圧されており、振動子42が振動するとき気体による抵抗が低減されている。これにより、振動子42は効率良く振動することが可能になっている。そして、パッケージ1は蓋部2の外周の端面2aが低融点ガラス4から離れている。従って、パッケージ1は、蓋部用基板7に容器部3を接合した後でダイシングブレード11にて分離できる構造となっている。その結果、ジャイロセンサー40は製造し易いパッケージ1を備えた電子デバイスとすることができる。
(第4の実施形態)
次に、パッケージを有する光センサーを備えたセンサーライトの一実施形態について図8を用いて説明する。本実施形態では第3の実施形態に記載の光センサー13が用いられている。尚、第3の実施形態と同じ点については説明を省略する。
次に、パッケージを有する光センサーを備えたセンサーライトの一実施形態について図8を用いて説明する。本実施形態では第3の実施形態に記載の光センサー13が用いられている。尚、第3の実施形態と同じ点については説明を省略する。
図8は、光センサーを備えたセンサーライトを示す概略斜視図である。前記の光センサー13は、例えば、電子機器としてのセンサーライト45に搭載して用いることができる。センサーライト45は、赤外線量の変化から人間が近づいて来ることを検知してライトを点灯する照明装置であり、防犯用として玄関先のポーチ等に設置される。
センサーライト45は、センサー部46、制御部47、ライト48等から構成されている。センサー部46は、前記の光センサー13及び光センサー13に赤外線を集光するためのレンズ等から構成されている。
制御部47は、各部を制御するMCU(Micro Controller Unit)であり、センサー部46からの信号を検出する検出部を備えている。検出部がセンサー部46からの信号を検出した場合、ライト48を一定時間点灯させる。ライト48は、白色光を発光するLED素子、リフレクター等から構成されている。
センサーライト45は光センサー13を搭載し、光センサー13はパッケージ1を備えている。パッケージ1は蓋部2の外周の端面2aが低融点ガラス4から離れている。従って、パッケージ1は、蓋部用基板7に容器部3を接合した後でダイシングブレード11にて分離できる構造となっている。その結果、センサーライト45は製造し易いパッケージ1を有する光センサー13を備えた電子機器とすることができる。
(第5の実施形態)
次に、パッケージを有する振動装置を備えた時計の一実施形態について図9を用いて説明する。本実施形態では第3の実施形態に記載の振動装置35が用いられている。尚、第3の実施形態と同じ点については説明を省略する。
次に、パッケージを有する振動装置を備えた時計の一実施形態について図9を用いて説明する。本実施形態では第3の実施形態に記載の振動装置35が用いられている。尚、第3の実施形態と同じ点については説明を省略する。
図9は、時計の構成を示すブロック図である。前記の振動装置35は、例えば、電子機器としての時計51に搭載して用いることができる。時計51は、クオーツ式の時計である。時計51は前記の振動装置35を備え、振動装置35は発振回路52と接続されている。発振回路52は振動装置35を駆動し安定した周波数の電圧波形を形成する。
発振回路52は分周回路53と接続されている。分周回路53は発振回路52が出力する電圧波形を周波数の低い電圧波形に変換する。分周回路53は計時回路54と接続されている。計時回路54は分周回路53が出力する電圧波形を用いて時間の経過を計測する。そして、現在時刻を演算する。
計時回路54は表示部55と接続されている。時計51がアナログ時計のとき表示部55はモーター、減速器、文字盤、時針、分針等で構成される。そして、表示部55ではモーターを駆動して時針及び分針が現在時刻を示す場所に移動させる。時計51がデジタル時計のとき表示部55は液晶表示装置及び駆動回路等で構成される。そして、表示部55には液晶表示装置に現在時刻を示す数字が表示される。
振動装置35はパッケージ1を備えている。パッケージ1は蓋部2の外周の端面2aが低融点ガラス4から離れている。従って、パッケージ1は、蓋部用基板7に容器部3を接合した後でダイシングブレード11にて分離できる構造となっている。その結果、時計51は製造し易いパッケージ1を有する振動装置35を備えた電子機器とすることができる。
(第6の実施形態)
次に、パッケージ1と類似したパッケージ29を有する光フィルター28を備えた測色装置の一実施形態について図10を用いて説明する。本実施形態では第3の実施形態に記載の光フィルター28が用いられている。尚、第3の実施形態と同じ点については説明を省略する。
次に、パッケージ1と類似したパッケージ29を有する光フィルター28を備えた測色装置の一実施形態について図10を用いて説明する。本実施形態では第3の実施形態に記載の光フィルター28が用いられている。尚、第3の実施形態と同じ点については説明を省略する。
(測色装置)
図10は、測色装置の構成を示すブロック図である。図10に示すように、電子機器としての測色装置58は、測定対象物59に光を射出する光源装置60と、測色センサー61(光学モジュール)と、測色装置58の全体動作を制御する制御装置64とを備える。そして、この測色装置58は光源装置60から射出される光を測定対象物59にて反射させる。反射された検査対象光を測色センサー61が受光し、測色センサー61から出力される検出信号に基づいて測色装置58は検査対象光の色度すなわち測定対象物59の色を分析して測定する。
図10は、測色装置の構成を示すブロック図である。図10に示すように、電子機器としての測色装置58は、測定対象物59に光を射出する光源装置60と、測色センサー61(光学モジュール)と、測色装置58の全体動作を制御する制御装置64とを備える。そして、この測色装置58は光源装置60から射出される光を測定対象物59にて反射させる。反射された検査対象光を測色センサー61が受光し、測色センサー61から出力される検出信号に基づいて測色装置58は検査対象光の色度すなわち測定対象物59の色を分析して測定する。
光源装置60は光源65及び複数のレンズ66(図中には1つのみ記載)を備え、測定対象物59に対して例えば基準光(例えば、白色光)を射出する。また、複数のレンズ66にはコリメーターレンズが含まれてもよい。この場合、光源65から射出された基準光をコリメーターレンズが平行光にし、光源装置60は図示しない投射レンズから測定対象物59に向かって光を射出する。尚、本実施形態では、光源装置60を備える測色装置58を例示するが、例えば測定対象物59が液晶パネル等の発光部材である場合、光源装置60が設けられない構成としてもよい。
測色センサー61は光フィルター28と、光フィルター28を透過する光を受光するディテクター62と、光フィルター28を透過させる光の波長を制御する波長制御部63とを備える。また、測色センサー61は、光フィルター28に対向する場所に図示しない入射光学レンズを備えている。入射光学レンズは測定対象物59で反射された反射光(検査対象光)を測色センサー61の内部に導光する。そして、測色センサー61では入射光学レンズから入射した検査対象光のうち所定の波長の光を光フィルター28が分光し、分光した光をディテクター62が受光する。
制御装置64は測色装置58の全体動作を制御する。この制御装置64としては、例えば汎用パーソナルコンピューターや携帯情報端末の他にも測色専用コンピューター等を用いることができる。そして、制御装置64は光源制御部67、測色センサー制御部68及び測色処理部69等を備えて構成されている。光源制御部67は光源装置60に接続され、例えば、操作者の設定入力に基づいて光源装置60に所定の制御信号を出力して所定の明るさの白色光を射出させる。測色センサー制御部68は測色センサー61に接続されている。例えば、操作者の設定入力に基づいて測色センサー61にて受光させる光の波長を測色センサー制御部68が設定する。そして、設定した波長の光の受光量を検出する旨の制御信号を測色センサー制御部68が測色センサー61に出力する。これにより、制御信号に基づいて波長制御部63は光フィルター28を駆動させる。測色処理部69は、ディテクター62により検出された受光量から、測定対象物59の色度を分析する。
光フィルター28はパッケージ29を備えている。パッケージ29は蓋部2の外周の端面2aが低融点ガラス4から離れている。従って、パッケージ29は、蓋部用基板7に容器部30を接合した後でダイシングブレード11にて分離できる構造となっている。その結果、測色装置58は製造し易いパッケージ29を有する光フィルター28を備えた電子機器とすることができる。
(第7の実施形態)
次に、パッケージ1と類似したパッケージ29を有する光フィルター28を備えたガス検出装置の一実施形態について図11及び図12を用いて説明する。このガス検出装置は、例えば、特定ガスを高感度検出する車載用ガス漏れ検出器や、呼気検査用の光音響希ガス検出器等に用いられる。本実施形態では第3の実施形態に記載の光フィルター28が用いられている。尚、第3の実施形態と同じ点については説明を省略する。
次に、パッケージ1と類似したパッケージ29を有する光フィルター28を備えたガス検出装置の一実施形態について図11及び図12を用いて説明する。このガス検出装置は、例えば、特定ガスを高感度検出する車載用ガス漏れ検出器や、呼気検査用の光音響希ガス検出器等に用いられる。本実施形態では第3の実施形態に記載の光フィルター28が用いられている。尚、第3の実施形態と同じ点については説明を省略する。
図11は、ガス検出装置の構成を示す模式正面図であり、図12は、ガス検出装置の制御系の構成を示すブロック図である。図11に示すように、電子機器としてのガス検出装置72はセンサーチップ73と吸引口74a、吸引流路74b、排出流路74c及び排出口74dを備えた流路74と本体部75とを有する構成となっている。
本体部75は、流路74を着脱可能にする開口を開閉するセンサー部カバー76、排出手段77及び筐体78を備えている。さらに、本体部75は光学部79、フィルター80、光フィルター28、受光素子81(検出部)等を含む検出装置(光学モジュール)を備えている。さらに、本体部75は検出された信号を処理し、検出部を制御する制御部82(処理部)及び電力を供給する電力供給部83等を備えている。光学部79は、光を射出する光源84、ビームスプリッター85、レンズ86、レンズ87及びレンズ88により構成されている。ビームスプリッター85は光源84から入射された光をセンサーチップ73側に反射し、センサーチップ側から入射された光を受光素子81側に透過する。
図12に示すように、ガス検出装置72には操作パネル89、表示部90、外部とのインターフェイスのための接続部91及び電力供給部83が設けられている。電力供給部83が二次電池の場合には充電のための接続部92を備えてもよい。更に、ガス検出装置72の制御部82は、CPU等により構成された信号処理部95及び光源84を制御するための光源ドライバー回路96を備えている。更に、制御部82は光フィルター28を制御するための波長制御部63、受光素子81からの信号を受信する受光回路97を備えている。更に、制御部82はセンサーチップ73のコードを読み取り、センサーチップ73の有無を検出するセンサーチップ検出器98からの信号を受信するセンサーチップ検出回路99を備えている。更に、制御部82は排出手段77を制御する排出ドライバー回路100等を備えている。
次に、ガス検出装置72の動作について説明する。本体部75の上部のセンサー部カバー76の内部にはセンサーチップ検出器98が設けられている。センサーチップ検出器98によりセンサーチップ73の有無が検出される。信号処理部95はセンサーチップ検出器98からの検出信号を検出するとセンサーチップ73が装着された状態であると判断する。そして、信号処理部95は表示部90へ検出動作を実施可能な旨を表示させる表示信号を出す。
そして、操作者により操作パネル89が操作され、操作パネル89から検出処理を開始する旨の指示信号が信号処理部95へ出力される。まず、信号処理部95は光源ドライバー回路96に光源駆動の指示信号を出力して光源84を作動させる。光源84が駆動されると、光源84から単一波長で直線偏光の安定したレーザー光が射出される。光源84には温度センサーや光量センサーが内蔵されており、センサーの情報が信号処理部95へ出力される。光源84から入力された温度や光量に基づいて、光源84が安定動作していると信号処理部95が判断すると、信号処理部95は排出ドライバー回路100を制御して排出手段77を作動させる。これにより、検出すべき標的物質(ガス分子)を含んだ気体試料が、吸引口74aから吸引流路74b、センサーチップ73内、排出流路74c、排出口74dへと誘導される。尚、吸引口74aには、除塵フィルター74eが設けられ、比較的大きい粉塵や一部の水蒸気等が除去される。
センサーチップ73は金属ナノ構造体が複数組み込まれた素子であり、局在表面プラズモン共鳴を利用したセンサーである。このようなセンサーチップ73ではレーザー光により金属ナノ構造体間で増強電場が形成される。この増強電場内にガス分子が入り込むと、分子振動の情報を含んだラマン散乱光、及びレイリー散乱光が発生する。これらのレイリー散乱光やラマン散乱光は光学部79を通ってフィルター80に入射する。フィルター80によりレイリー散乱光が分離され、ラマン散乱光が光フィルター28に入射する。
そして、信号処理部95は波長制御部63に対して制御信号を出力する。これにより、波長制御部63は光フィルター28のアクチュエーターを駆動させて検出対象となるガス分子に対応したラマン散乱光を光フィルター28に分光させる。分光した光が受光素子81にて受光されると、受光量に応じた受光信号が受光回路97を介して信号処理部95に出力される。
信号処理部95は、得られた検出対象となるガス分子に対応したラマン散乱光のスペクトルデータとROMに格納されているデータとを比較する。そしてし、検出対象となるガス分子が目的のガス分子か否かを判定し物質の特定をする。また、信号処理部95は表示部90にその結果情報を表示し、接続部91から外部へ出力する。
ラマン散乱光を光フィルター28により分光して分光されたラマン散乱光からガス検出を行うガス検出装置72を例示した。ガス検出装置72はガス固有の吸光度を検出してガス種別を特定するガス検出装置として用いてもよい。この場合、センサー内部にガスを流入させ、入射光のうちガスにて吸収された光を検出するガスセンサーに光フィルター28を用いる。そして、ガス検出装置はガスセンサーによりセンサー内に流入されたガスを分析、判別する電子機器である。ガス検出装置72はこのような構成にすることで光フィルター28を用いてガスの成分を検出することができる。
光フィルター28はパッケージ29を備えている。パッケージ29は蓋部2の外周の端面2aが低融点ガラス4から離れている。従って、パッケージ29は、蓋部用基板7に容器部30を接合した後でダイシングブレード11にて分離できる構造となっている。その結果、ガス検出装置72は製造し易いパッケージ29を有する光フィルター28を備えた電子機器とすることができる。
(第8の実施形態)
次に、パッケージ1と類似したパッケージ29を有する光フィルター28を備えた食物分析装置の一実施形態について図13を用いて説明する。光フィルター28は近赤外線分光による糖類の非侵襲的測定装置や食物、生体、鉱物等の情報の非侵襲的測定装置等の物質成分分析装置に用いることができる。食物分析装置は物質成分分析装置の1種である。本実施形態では第3の実施形態に記載の光フィルター28が用いられている。尚、第3の実施形態と同じ点については説明を省略する。
次に、パッケージ1と類似したパッケージ29を有する光フィルター28を備えた食物分析装置の一実施形態について図13を用いて説明する。光フィルター28は近赤外線分光による糖類の非侵襲的測定装置や食物、生体、鉱物等の情報の非侵襲的測定装置等の物質成分分析装置に用いることができる。食物分析装置は物質成分分析装置の1種である。本実施形態では第3の実施形態に記載の光フィルター28が用いられている。尚、第3の実施形態と同じ点については説明を省略する。
図13は、食物分析装置の構成を示すブロック図である。図13に示すように、電子機器としての食物分析装置103は検出器104(光学モジュール)、制御部105及び表示部106を備えている。検出器104は光を射出する光源107、測定対象物からの光が導入される撮像レンズ108、撮像レンズ108から導入された光を分光する光フィルター28を備えている。さらに、検出器104は分光された光を検出する撮像部109(検出部)を備えている。また、制御部105は光源107の点灯・消灯制御、点灯時の明るさ制御を実施する光源制御部110及び光フィルター28を制御する波長制御部63を備えている。さらに、制御部105は撮像部109を制御して撮像部109で撮像された分光画像を取得する検出制御部111、信号処理部112及び記憶部113を備えている。
食物分析装置103を駆動させると光源制御部110により光源107が制御されて光源107から測定対象物59に光が照射される。そして、測定対象物59で反射された光は撮像レンズ108を通って光フィルター28に入射する。光フィルター28は波長制御部63の制御により駆動される。これにより、光フィルター28から精度よく目的波長の光を取り出すことができる。そして、取り出された光は、例えば、CCDカメラ等により構成される撮像部109に撮像される。また、撮像された光は分光画像として記憶部113に蓄積される。また、信号処理部112は波長制御部63を制御して光フィルター28に印加する電圧値を変化させ、各波長に対する分光画像を取得する。
そして、信号処理部112は記憶部113に蓄積された各画像における各画素のデータを演算処理し、各画素におけるスペクトルを求める。また、記憶部113にはスペクトルに対する食物の成分に関する情報が記憶されている。記憶部113に記憶された食物に関する情報を基に信号処理部112は求めたスペクトルのデータを分析する。そして、信号処理部112は測定対象物59に含まれる食物成分と各食物成分含有量を求める。また、得られた食物成分及び含有量から信号処理部112は食物カロリーや鮮度等をも算出することができる。更に、画像内のスペクトル分布を分析することで、信号処理部112は検査対象の食物の中で鮮度が低下している部分の抽出等をも実施することができる。更には、信号処理部112は食物内に含まれる異物等の検出をも実施することができる。そして、信号処理部112は上述のようにして得られた検査対象の食物の成分や含有量、カロリーや鮮度等の情報を表示部106に表示させる処理をする。
光フィルター28はパッケージ29を備えている。パッケージ29は蓋部2の外周の端面2aが低融点ガラス4から離れている。従って、パッケージ29は、蓋部用基板7に容器部30を接合した後でダイシングブレード11にて分離できる構造となっている。その結果、食物分析装置103は製造し易いパッケージ29を有する光フィルター28を備えた電子機器とすることができる。
また、食物分析装置103の他にも略同様の構成により、上述したようなその他の情報の非侵襲的測定装置としても利用することができる。例えば、血液等の体液成分の測定、分析等、生体成分を分析する生体分析装置として用いることができる。このような生体分析装置としては、例えば、血液等の体液成分を測定する装置に食物分析装置103を用いることができる。他にも、エチルアルコールを検知する装置とすれば、運転者の飲酒状態を検出する酒気帯び運転防止装置に食物分析装置103を用いることができる。また、このような生体分析装置を備えた電子内視鏡システムとしても用いることができる。更には、鉱物の成分分析を実施する鉱物分析装置としても用いることができる。
更には、光フィルター28を用いた電子機器としては、以下のような装置に適用することができる。例えば、各波長の光の強度を経時的に変化させることで、各波長の光でデータを伝送させることも可能であり、この場合、光フィルター28により特定波長の光を分光し、受光部で受光させることで、特定波長の光により伝送されるデータを抽出することができ、このように光フィルター28でデータを抽出する電子機器により各波長の光のデータを処理することで、複数波長の光通信を実施することもできる。
(第9の実施形態)
次に、パッケージ1と類似したパッケージ29を有する光フィルター28を備えた分光カメラの一実施形態について図14を用いて説明する。光を分光させて分光画像を撮像する分光カメラや分光分析機等に光フィルター28を用いることができる。このような分光カメラの一例として、光フィルター28を内蔵した赤外線カメラが挙げられる。本実施形態では第3の実施形態に記載の光フィルター28が用いられている。尚、第3の実施形態と同じ点については説明を省略する。
次に、パッケージ1と類似したパッケージ29を有する光フィルター28を備えた分光カメラの一実施形態について図14を用いて説明する。光を分光させて分光画像を撮像する分光カメラや分光分析機等に光フィルター28を用いることができる。このような分光カメラの一例として、光フィルター28を内蔵した赤外線カメラが挙げられる。本実施形態では第3の実施形態に記載の光フィルター28が用いられている。尚、第3の実施形態と同じ点については説明を省略する。
図14は、分光カメラの構成を示す概略斜視図である。図14に示すように、電子機器としての分光カメラ116はカメラ本体117、撮像レンズユニット118及び撮像部119を備えている。カメラ本体117は操作者により把持され操作される部分である。
撮像レンズユニット118はカメラ本体117に接続され、入射した画像光を撮像部119に導光する。また、この撮像レンズユニット118は対物レンズ120、結像レンズ121及びこれらのレンズ間に設けられた光フィルター28を備えて構成されている。撮像部119は受光素子により構成され、撮像レンズユニット118により導光された画像光を撮像する。分光カメラ116では光フィルター28が撮像対象となる波長の光を透過させて、撮像部119が所望の波長の光の分光画像を撮像する。
光フィルター28はパッケージ29を備えている。パッケージ29は蓋部2の外周の端面2aが低融点ガラス4から離れている。従って、パッケージ29は、蓋部用基板7に容器部30を接合した後でダイシングブレード11にて分離できる構造となっている。その結果、分光カメラ116は製造し易いパッケージ29を有する光フィルター28を備えた電子機器とすることができる。
更には、光フィルター28を組み合わせた光学モジュールをバンドパスフィルターとして用いてもよい。例えば、発光素子が射出する所定波長域の光のうち、所定の波長を中心とした狭帯域の光のみを光フィルター28で分光して透過させる光学式レーザー装置としても用いることができる。また、光学モジュールを生体認証装置として用いてもよく、例えば、近赤外領域や可視領域の光を用いた血管、指紋、網膜及び虹彩等の認証装置にも適用できる。更には、光学モジュールを濃度検出装置に用いることができる。この場合、光フィルター28により物質から射出された赤外エネルギー(赤外光)を分光して分析し、サンプル中の被検体濃度を測定する。
上記に示すように、光フィルター28は、入射光から所定の光を分光するいかなる装置にも適用することができる。そして、光フィルター28は上記のように複数の波長を分光させることができるため、複数の波長のスペクトルの測定、複数の成分に対する検出を精度よく実施することができる。したがって、単一波長を分光させる複数の光フィルターにより所望の波長を取り出す従来の装置に比べて、電子機器の小型化を促進でき、例えば、携帯用や車載用の光学デバイスとして好適に用いることができる。このときにも、光フィルター28は透過する光の波長を精度良く選択することができる為、光学デバイスは所望の波長の光を精度良く限定して用いることができる。
尚、本実施形態は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で当分野において通常の知識を有する者により種々の変更や改良を加えることも可能である。変形例を以下に述べる。
(変形例1)
前記第1の実施形態では、蓋部2及び容器部3は厚み方向から見た平面形状が四角形であった。蓋部2及び容器部3の平面形状は多角形でも良く、円形、楕円形等各種の形状にすることができる。
前記第1の実施形態では、蓋部2及び容器部3は厚み方向から見た平面形状が四角形であった。蓋部2及び容器部3の平面形状は多角形でも良く、円形、楕円形等各種の形状にすることができる。
(変形例2)
前記第1の実施形態では、蓋部2にガラスを用いて、容器部3にはセラミックを用いた。蓋部2にセラミックを用いて、容器部3にガラスを用いても良い。他にも、蓋部2及び容器部3の材質に同じガラスを用いても良く、セラミックを用いても良い。このときにも蓋部2及び容器部3の材質の熱膨張係数を近くすることができる。従って、熱により低融点ガラス4にクラックが生じることを抑制することができる。他にも、蓋部2及び容器部3の材質に樹脂材料、ファイバーを混入させた樹脂、石材、鉱石等を用いても良い。パッケージ1を使用する環境に合わせて選択してもよい。
前記第1の実施形態では、蓋部2にガラスを用いて、容器部3にはセラミックを用いた。蓋部2にセラミックを用いて、容器部3にガラスを用いても良い。他にも、蓋部2及び容器部3の材質に同じガラスを用いても良く、セラミックを用いても良い。このときにも蓋部2及び容器部3の材質の熱膨張係数を近くすることができる。従って、熱により低融点ガラス4にクラックが生じることを抑制することができる。他にも、蓋部2及び容器部3の材質に樹脂材料、ファイバーを混入させた樹脂、石材、鉱石等を用いても良い。パッケージ1を使用する環境に合わせて選択してもよい。
(変形例3)
前記第1の実施形態では、容器部3の底部3aに素子5が設置された。そして、容器部3に蓋部2が設置された。蓋部2に素子5が設置されても良い。素子5を設置する構造は製造し易い構造にしても良い。この内容については、光センサー13、光スキャナー20、光フィルター28、振動装置35及びジャイロセンサー40にも適用することができる。
尚、変形例1〜変形例3の内容は前記第2の実施形態にも適用することができる。
前記第1の実施形態では、容器部3の底部3aに素子5が設置された。そして、容器部3に蓋部2が設置された。蓋部2に素子5が設置されても良い。素子5を設置する構造は製造し易い構造にしても良い。この内容については、光センサー13、光スキャナー20、光フィルター28、振動装置35及びジャイロセンサー40にも適用することができる。
尚、変形例1〜変形例3の内容は前記第2の実施形態にも適用することができる。
(変形例4)
前記第1の実施形態ではパッケージ1の接合剤に低融点ガラス4が用いられた。接合剤には他にもポリイミド樹脂や蓋部2及び容器部3の材質と親和性の良い接合剤を用いても良い。塗布する作業性の良い接合剤や接着強度の良い接合剤を用いてもよい。また、この内容は、前記第3の実施形態のパッケージ29に適用してもよい。
前記第1の実施形態ではパッケージ1の接合剤に低融点ガラス4が用いられた。接合剤には他にもポリイミド樹脂や蓋部2及び容器部3の材質と親和性の良い接合剤を用いても良い。塗布する作業性の良い接合剤や接着強度の良い接合剤を用いてもよい。また、この内容は、前記第3の実施形態のパッケージ29に適用してもよい。
1…パッケージ、3b…側板、3c…開口部、3…容器部、4…接合剤としての低融点ガラス、7…基板としての蓋部用基板、8…低融点ガラスの材料としてのガラスペースト、13…光学デバイスとしての光センサー、14…光センサー素子としてのセンサー素子、20…光学デバイス及び電子デバイスとしての光スキャナー、21…光学素子及び電子素子としてのスキャナー素子、28…光学デバイス及び電子デバイスとしての光フィルター、32…光学素子及び電子素子としてのフィルター素子、35…電子デバイスとしての振動装置、36,41…電子素子としての振動素子、45…電子機器としてのセンサーライト、51…電子機器としての時計、58…電子機器としての測色装置、72…電子機器としてのガス検出装置、103…電子機器としての食物分析装置、116…電子機器としての分光カメラ。
Claims (11)
- 基板上に側板を有する容器部を複数設置し、
前記容器部と前記基板とを接合剤を用いて接合し、
前記基板を切断して分離することを特徴とするパッケージの製造方法。 - 請求項1に記載のパッケージの製造方法であって、
前記基板を切断する場所と前記接合剤とは離れていることを特徴とするパッケージの製造方法。 - 請求項1または2に記載のパッケージの製造方法であって、
前記側板上に前記接合剤として低融点ガラスの材料を塗布し、
前記低融点ガラスの材料を加熱し溶解させた後、冷却して前記低融点ガラスを固化し、
前記基板と前記低融点ガラスとが接触するように前記容器部を設置し、
前記低融点ガラスを加熱し溶解させた後、前記低融点ガラスを冷却して固化して前記容器部と前記基板とを接合することを特徴とするパッケージの製造方法。 - 請求項1または2に記載のパッケージの製造方法であって、
前記基板上に前記接合剤として低融点ガラスの材料を塗布し、
前記低融点ガラスの材料を加熱し溶解させた後、冷却して前記低融点ガラスを固化し、
前記側板と前記低融点ガラスとが接触するように前記容器部を設置し、
前記低融点ガラスを加熱し溶解させた後、前記低融点ガラスを冷却して固化して前記容器部と前記基板とを接合することを特徴とするパッケージの製造方法。 - 請求項1〜4のいずれか一項に記載のパッケージの製造方法であって、
前記基板と前記容器部とを接合するときは前記基板上に前記容器部を載せることを特徴とするパッケージの製造方法。 - 請求項1〜5のいずれか一項に記載のパッケージの製造方法であって、
前記低融点ガラスは前記側板の側面側に突出することを特徴とするパッケージの製造方法。 - 開口部を囲む側板を有する容器部と、
接合剤により接合され前記開口部を塞ぐ板状の蓋部と、を備え、
前記蓋部の平面方向において前記蓋部は前記側板の外側に突出し、
前記蓋部の端と前記接合剤とが離れていることを特徴とするパッケージ。 - パッケージに光学素子が設置された光学デバイスであって、
前記パッケージは、開口部を囲む側板を有する容器部と、
接合剤により接合され前記開口部を塞ぐ板状の蓋部と、を備え、
前記蓋部は前記側板から突出することを特徴とする光学デバイス。 - パッケージに光センサー素子が設置された光センサーであって、
前記パッケージは、開口部を囲む側板を有する容器部と、
接合剤により接合され前記開口部を塞ぐ板状の蓋部と、を備え、
前記蓋部は前記側板から突出することを特徴とする光センサー。 - パッケージに電子素子が設置された電子デバイスであって、
前記パッケージは、開口部を囲む側板を有する容器部と、
接合剤により接合され前記開口部を塞ぐ板状の蓋部と、を備え、
前記蓋部は前記側板から突出することを特徴とする電子デバイス。 - パッケージに電子素子が設置された電子デバイスを備える電子機器であって、
前記パッケージは、開口部を囲む側板を有する容器部と、
接合剤により接合され前記開口部を塞ぐ板状の蓋部と、を備え、
前記蓋部は前記側板から突出することを特徴とする電子機器。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2013225057A JP2015088580A (ja) | 2013-10-30 | 2013-10-30 | パッケージの製造方法、パッケージ、光学デバイス、光センサー、電子デバイスおよび電子機器 |
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2013
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