JP2021120968A - 光素子搭載用パッケージ、電子装置及び電子モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】基体の凹部内に光素子を搭載可能であり、かつ、搭載された光素子からパッケージの実装面と平行な方向に近い角度で光を出射できる光素子搭載用パッケージを提供する。【解決手段】この光素子搭載用パッケージ（１）は、内部に光素子の搭載面（Ｓ１）を有する凹部（２１）と、凹部の開口を塞ぐ蓋体が接合される封止面（Ｓ２）と、凹部とは反対側の面であり電極パッド（４ｄ）を有する実装面（Ｓ３）とを有する基体（２）を含み。そして、搭載面（Ｓ１）又は搭載面を第１方向に延長した第１方向延長面（Ｓ１ｅｘ１）と、封止面を内方に延長した内方延長面（Ｓ２ｅｉ）とが交差し、搭載面（Ｓ１に対する実装面（Ｓ３）の傾斜角度は、封止面（Ｓ２）に対する実装面（Ｓ３）の傾斜角度（θ１）よりも小さい。【選択図】図３

Description

本発明は、光素子搭載用パッケージ、電子装置及び電子モジュールに関する。

特許文献１には、電子装置として半導体レーザー装置が開示されている。この半導体レーザー装置においては、光素子であるレーザーダイオード素子が、リードフレームに接続された支持基板（フォトダイオード）に固定されている。

特開平６−２７５９２０号公報

特許文献１に開示される半導体レーザー装置、あるいは、一般的なＣＡＮ型の半導体レーザー装置は、レーザーダイオード素子の放熱性が低いという課題がある。又は、高い放熱性を得るためにはパッケージを大きくする必要があるという課題がある。

放熱性の高いパッケージとして表面実装パッケージがある。表面実装パッケージは、基体の一方の面に設けられた凹部に素子が搭載され、基体の反対の面に、モジュール用基板に接続される電極パッドが設けられている。このような構成により、小サイズのパッケージであっても、素子から基体そして電極パッドを介してモジュール用基板へ多くの熱を放出できる。

一方、レーザーダイオード素子のような光素子は、ワイヤボンディング等により導線を接続しやすい向きと、光を出射する向きと、が異なる場合がある。このような光素子を表面実装パッケージに搭載する場合、良好な光の出射を実現しようとすると、導線の接続が困難になり、一方、導線を接続しやすくすると、良好な光の出射が難しくなるという課題が生じる。

さらに、光素子を搭載した電子装置には、電子装置をモジュール用基板に実装したときに、実装面と平行な方向に近い角度で光を出射したいという一つの要望がある。

本発明は、基体の凹部内に光素子を搭載可能であり、かつ、搭載された光素子からパッケージの実装面と平行な方向に近い角度で光を出射できる光素子搭載用パッケージを提供することを目的とする。さらに、本発明は、このような光素子搭載用パッケージを用いた電子装置及び電子モジュールを提供することを目的とする。

請求項１記載の発明は、
内部に光素子の搭載面を有する凹部と、
前記凹部の開口を塞ぐ蓋体が接合される封止面と、
前記凹部とは反対側の面であり電極パッドを有する実装面と、
を有する基体を含み、
前記搭載面又は前記搭載面を第１方向に延長した第１方向延長面と、前記封止面を内方に延長した内方延長面とが交差し、
前記搭載面に対する前記実装面の傾斜角度は、前記封止面に対する前記実装面の傾斜角度よりも小さいことを特徴とする光素子搭載用パッケージである。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の光素子搭載用パッケージにおいて、
前記実装面は前記搭載面と平行であることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の光素子搭載用パッケージにおいて、
前記実装面に垂直な方向から前記基体の各部を透過させて見たとき、前記実装面が占める範囲の面積が、前記基体全体が占める範囲の面積の半分より大きいことを特徴とする

請求項４記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の光素子搭載用パッケージにおいて、
前記基体は、前記凹部とは反対側に、前記実装面から傾斜した傾斜面を更に有し、
前記傾斜面は、前記実装面よりも前記第１方向の反対側に位置し、かつ、前記実装面から離れるほど前記搭載面又はその延長面に近づく方向に傾斜していることを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項４記載の光素子搭載用パッケージにおいて、
前記傾斜面は前記封止面と平行であることを特徴とする。

請求項６記載の発明は、請求項４又は請求項５に記載の光素子搭載用パッケージにおいて、
前記実装面を中央から前記傾斜面に近い方の領域と前記傾斜面から遠い方の領域とに二分割した場合、前記傾斜面から遠い方の領域に設けられた前記電極パッドの面積が、前記傾斜面に近い方の領域に設けられた前記電極パッドの面積以上であることを特徴とする。

請求項７記載の発明は、
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の光素子搭載用パッケージと、
前記光素子搭載用パッケージに搭載された光素子と、
前記凹部を封止しかつ透光性を有する蓋体と、
を備えることを特徴とする電子装置である。

請求項８記載の発明は、
請求項７に記載の電子装置と、
前記電子装置が搭載されたモジュール用基板と、
を備えることを特徴とする電子モジュールである。

本発明によれば、基体の凹部内に光素子を搭載可能であり、かつ、搭載された光素子からパッケージの実装面と平行な方向に近い角度で光を出射できる光素子搭載用パッケージ、電子装置及び電子モジュールを提供できる。

本発明の実施形態に係る電子装置から蓋体を除いた構成を示す平面図である。 （Ａ）は、蓋体を含めた電子装置の図１におけるＡ−Ａ線断面図、（Ｂ）は、蓋体を含めた電子装置の図１におけるＢ−Ｂ線断面図である。 本発明の実施形態に係る光素子搭載用パッケージを示す断面図である。 実施形態に係る光素子搭載用パッケージの変形例を示す断面図である。 実施形態に係る光素子搭載用パッケージの下方の面を透過して示した平面図である。 実施形態に係る光素子搭載用パッケージの裏面図（Ａ）とその変形例（Ｂ）である。 本発明の実施形態に係る電子モジュールを示す側面透視図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る電子装置から蓋体を除いた構成を示す平面図である。図２（Ａ）は、蓋体を含めた電子装置の図１におけるＡ−Ａ線断面図、図２（Ｂ）は、蓋体を含めた電子装置の図１におけるＢ−Ｂ線断面図である。図３は、本発明の実施形態に係る光素子搭載用パッケージを示す断面図である。図３は、図２（Ａ）と同じ位置の断面を示している。図４は、実施形態に係る光素子搭載用パッケージの変形例を示す断面図である。

実施形態の電子装置１０は、図１、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示すように、表面実装型の半導体レーザー装置であり、光素子搭載用パッケージ１と、光素子５と、蓋体６とを備える。光素子搭載用パッケージ１は、基体２と、配線導体４ａ〜４ｅ（配線導体４ｃは、図６（Ａ）を参照）とを含む。

基体２は、絶縁体であり、一方に開口２１ａを有する凹部２１と、開口２１ａの周囲で蓋体６と接合される封止面Ｓ２と、開口２１ａとは反対側の面である実装面Ｓ３及び傾斜面Ｓ４とを有する。

凹部２１は、三つの側方が側壁２７Ａ、２７Ｂ、２７Ｃに囲まれ、これらの間に光素子５が搭載される搭載部２３と、搭載部２３との間で段差を設ける切欠き部２４とを有する。なお、図４の変形例に示すように、凹部２１の側壁２７Ａとは反対側にも側壁２７Ｄが設けられてもよい。

蓋体６は、基体２の封止面Ｓ２に接合されて、開口２１ａを塞ぎかつ凹部２１を密閉する。蓋体６は、ガラス等であり、透光性を有し、レーザーの出射口となる。

光素子５は、レーザーダイオード素子であり、チップの側端面からチップ板面に沿った方向にレーザーを出射する。光素子５は、例えばチップ板面（図２（Ａ）の上面と下面）に電極を有する。複数の光素子５が搭載部２３に搭載されてもよい。光素子５から出射されたレーザーは必要に応じてプリズム等を介して装置外部に送出されてもよい。

搭載部２３の表面は、光素子５が搭載される搭載面Ｓ１に相当する。搭載面Ｓ１には、光素子５の一方のチップ板面（図２（Ａ）の上面）に設けられた電極と電気的に接続される配線導体（電極パッド）４ｂと、光素子５の他方のチップ板面（図２（Ａ）の下面）が接合される配線導体４ａとが設けられている。光素子５は、例えば半田等の接合材を介して配線導体４ａに接合される。光素子５の電極と配線導体４ｂとは、例えばボンディングワイヤなどの接続部材８を介して電気的に接続される。

切欠き部２４は、搭載部２３よりもＸ方向に位置する。Ｘ方向は、光素子５が光を出射する方向に相当する。切欠き部２４は、搭載面Ｓ１に隣接する段差面Ｓ７と段上り面Ｓ８とを設ける。段差面Ｓ７は、搭載面Ｓ１よりも実装面Ｓ３に近く、段上り面Ｓ８は段差面Ｓ７と搭載面Ｓ１との間を結ぶ。

封止面Ｓ２は、開口２１ａの周囲の全周にわたって設けられている。

実装面Ｓ３は、電子装置１０をモジュール用基板１０１（図７を参照）に実装する際に、モジュール用基板１０１に対向する面である。実装面Ｓ３には、モジュール用基板１０１の電極と電気的に接続される配線導体（電極パッド）４ｃ、４ｄ（図６（Ａ）を参照）が設けられている。

傾斜面Ｓ４は、実装面Ｓ３に対して傾斜した面であり、実装面Ｓ３よりもＸ方向の逆方に位置する。傾斜面Ｓ４は、実装面Ｓ３から離れるほど搭載面Ｓ１又はその延長面Ｓ１ｅに近づく方向に傾斜している。すなわち、実装面Ｓ３を下方、搭載面Ｓ１を上方としたときに、傾斜面Ｓ４は実装面Ｓ３から離れるに従って上昇するように傾斜している。

配線導体４ａ、４ｂは、搭載面Ｓ１に設けられた電極パッドである。配線導体４ｃ、４ｄは、実装面Ｓ３に設けられた電極パッドである。配線導体４ｅは、基体２の内部を通る貫通導体を含むものであり、搭載面Ｓ１の配線導体４ａ、４ｂと実装面Ｓ３の配線導体４ｃ、４ｄとをそれぞれ電気的に接続する。図２には現れないが、配線導体４ｅには、搭載面Ｓ１の配線導体４ａと実装面Ｓ３の配線導体４ｃとを接続するものが含まれる。

＜各主要面の関係＞
続いて、基体２の各主要面の関係について説明する。本実施形態の基体２は主要な面に［１］〜［４］の関係を有する。本明細書において、延長面とは、元の平面を曲率ゼロのまま延長した面を意味するが、元の面が僅かな凹凸を有する場合には、元の面を平均化した平面を曲率ゼロのまま延長した面を含むものとする。また、元の面に僅かな曲率がある場合には、同一の曲率で延長した面を含むものとする。

［１］図３に示すように、搭載面Ｓ１をＸ方向に延長したＸ方向延長面Ｓ１ｅｘは、封止面Ｓ２を内方に延長した内方延長面Ｓ２ｅｉと交差する。Ｘ方向延長面Ｓ１ｅｘは、本発明に係る「第１方向延長面」の一例に相当する。Ｘ方向は、本発明に係る第１方向の一例に相当し、搭載面Ｓ１と平行な一つの方向である。このような搭載面Ｓ１と封止面Ｓ２との関係により、搭載面Ｓ１に搭載された光素子５からＸ方向にレーザーを出射することで、このレーザーが蓋体６を透過して装置外部へ送出される。したがって、大きな開口２１ａからレーザーを出射でき、さらに、開口２１ａに至るまでにレーザーが多く反射するというような不都合がなく、良好な状態により十分な光量のレーザーを装置外部へ出射することができる。なお、蓋体６が、その中央に凹みを有し、凹みが基体２の凹部２１に向いて配置される場合には、搭載面Ｓ１自体が、封止面Ｓ２の内方の延長面Ｓ２ｅと交差してもよい。

［２］実装面Ｓ３は、搭載面Ｓ１と平行である。ここで、光素子５を、その光の出射方向を搭載面Ｓ１に沿った方向に向けて搭載面Ｓ１に搭載し、かつ、実装面Ｓ３をモジュール用基板１０１（図７を参照）の板面に対向させて実装したとする。この場合、上記の実装面Ｓ３と搭載面Ｓ１の関係により、モジュール用基板１０１の板面に沿った方向に光の出射方向を向けることができる。

加えて、［２］の実装面Ｓ３と搭載面Ｓ１の関係により、光素子５の搭載工程及び光素子５のワイヤボンディング工程の際、実装面Ｓ３を水平に配置することで、搭載面Ｓ１が水平になる。水平になることで、光素子５の接合前に光素子５がずれにくく、光素子５を接合する作業性が向上する。また、ボンディング針から搭載面Ｓ１に加圧力を加えたときに、光素子搭載用パッケージ１が傾きにくく、ワイヤボンディングの作業性が向上する。

［２ａ］図３の例では、実装面Ｓ３と搭載面Ｓ１とが平行、言い換えれば、搭載面Ｓ１に対する実装面Ｓ３の傾斜角度がゼロである構成を示している。しかし、この関係から外れて、搭載面Ｓ１に対する実装面Ｓ３の傾斜角度が、封止面Ｓ２に対する実装面Ｓ３の傾斜角度θ１よりも小さい角度としてもよい。［２ａ］の関係のように、実装面Ｓ３と搭載面Ｓ１とが小さい角度で傾斜していても、上記と同様に光素子５を搭載しかつモジュール用基板１０１へ実装した場合には、光の出射方向を、モジュール用基板１０１の板面に沿った方向に近づけることができる。また、小さい角度の傾斜であれば、実装面Ｓ３と搭載面Ｓ１とが平行である場合とほぼ同様に、光素子５の接合工程及びワイヤボンディング工程の高い作業性が得られる。

［３］側壁２７Ａ、２７Ｂ、２７Ｃの内側面Ｓ５又はその延長面Ｓ５ｅは、封止面Ｓ２又はその延長面Ｓ２ｅと交差し、側壁２７Ａ、２７Ｂ、２７Ｃの内側面Ｓ５又はその延長面Ｓ５ｅは、搭載面Ｓ１又はその延長面Ｓ１ｅと交差する。このような関係により、蓋体６に密閉された凹部２１内に、搭載面Ｓ１と内側面Ｓ５と封止面Ｓ２の延長面Ｓ２ｅとに囲まれた空間が設けられ、この空間に光素子５を収容することができる。

［４］傾斜面Ｓ４は、封止面Ｓ２と平行である。この関係により、蓋体６を封止面Ｓ２に接合する際、傾斜面Ｓ４を水平に配置することで、封止面Ｓ２が水平になり、これにより、封止材及び蓋体６が傾きにくくなり、接合の作業性が向上する。

なお、［２］と［４］で言う平行とは、幾何学的に厳密な平行に制限されず、公差により誤差が含まれた平行も含まれる。

＜実装面の詳細＞
続いて、実装面Ｓ３に関して詳細に説明する。図５は、実施形態に係る光素子搭載用パッケージの下方の面を透過して示した平面図である。図５は、実装面Ｓ３に垂直な方向から、下方の面を透過させて見た平面図を示す。

本実施形態においては、実装面Ｓ３に垂直な方向から基体２の各部を透過させて平面状に見た場合、実装面Ｓ３が占める範囲の面積Ｂ１（＝Ｌ１×Ｌ２）が、基体２全体が占める範囲の面積Ｂ０（＝Ｌ０×Ｌ２）の半分よりも大きい（Ｂ１＞Ｂ０／２）。

ここで、傾斜面Ｓ４を有する場合など、基体２の下部全体を実装面Ｓ３にできない構成を想定する。このような構成では、上記のような実装面Ｓ３の条件を有さない場合、電子装置１０をモジュール用基板１０１に実装する過程で、光素子搭載用パッケージ１が転倒する恐れがある。しかし、本実施形態のように、実装面Ｓ３の面積Ｂ１が上記のように規定されることで、傾斜面Ｓ４があっても、光素子搭載用パッケージ１を安定的にモジュール用基板１０１に載置することができる。これにより、実装工程の作業性が向上する。

図６は、実施形態に係る光素子搭載用パッケージの裏面図（Ａ）とその変形例（Ｂ）である。図６（Ａ）と図６（Ｂ）は、一点鎖線により、実装面Ｓ３を、その中央から、傾斜面Ｓ４に近い方の領域Ａ１と、傾斜面Ｓ４から遠い方の領域Ａ２とに、二分割して示している。

本実施形態において、領域Ａ２に設けられた配線導体４ｃ、４ｄの面積は、領域Ａ１に設けられた配線導体４ｃ、４ｄの面積以上である。このような面積の関係は、図６（Ａ）に示すように、各配線導体４ｃ、４ｄを２つの領域Ａ１、Ａ２に跨って設ける一方、各配線導体４ｃ、４ｄの横幅を領域Ａ１と領域Ａ２とで異ならせることで容易に実現できる。また、上記のような面積の関係は、図６（Ｂ）に示すように、配線導体４ｃ、４ｄの一方を領域Ａ１に設け、もう一方を領域Ａ２に設け、領域Ａ２に設けられた方を大きいサイズにすることでも容易に実現できる。

ここで、電子装置１０をモジュール用基板１０１に実装する場合について検討する。実施形態の光素子搭載用パッケージ１を採用した電子装置１０を実装する場合、半田ペースト等の流動性を有するろう材１０３（図７）が、実装面Ｓ３の配線導体４ｃ、４ｄとモジュール用基板１０１の電極パッド１０２との間に塗布される。そして、ろう材１０３が固化することで、電子装置１０がモジュール用基板１０１に実装される。

一方、光素子搭載用パッケージ１は、下部に傾斜面Ｓ４を有し、さらに傾斜面Ｓ４の上に基体２の一部（側壁２７Ａ）及び蓋体６の一部が有る。このため、実装面Ｓ３を水平面に載置しても、光素子搭載用パッケージ１には傾斜面Ｓ４の側に倒れる方向の力が働く。

したがって、上記のような配線導体４ｃ、４ｄの面積の条件を満たさない構成では、例えば、ろう材１０３が固化する前に振動等が生じると、光素子搭載用パッケージ１が傾いてしまう恐れがある。しかし、上記のような配線導体４ｃ、４ｄの面積の条件を満たすことで、上記のように光素子搭載用パッケージ１が傾いてしまうことを抑制できる。これにより、電子装置１０の実装工程の作業性を向上できる。

＜光素子搭載用パッケージの各部の素材＞
基体２は、例えば、酸化アルミニウム質焼結体（アルミナセラミックス）、窒化アルミニウム質焼結体、ムライト質焼結体又はガラスセラミックス焼結体等のセラミックスを用いることができる。基体２は、このようなセラミック焼結体からなる複数の絶縁層が積層されて形成されていてもよいし、所定の形状に成形できるような金型を用いて、セラミックグリーンシートを加圧することによって成形されていてもよい。

基体２が、樹脂材料を用いて作製される場合は、例えば、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、又は四フッ化エチレン樹脂を始めとするフッ素系樹脂等を用いることができる。

基体２が、例えば酸化アルミニウム質焼結体から成る複数の絶縁層が積層されて形成されている場合であれば、酸化アルミニウム、酸化珪素、酸化マグネシウム及び酸化カルシウム等の原料粉末に適当な有機バインダー及び溶剤等を添加混合して泥漿状とし、これをドクターブレード法やカレンダーロール法等によってシート状に成形してセラミックグリーンシートを得て、しかる後、セラミックグリーンシートに適当な打ち抜き加工を施すとともにこれを複数枚積層し、高温（約１６００℃）で焼成することによって製作される。また、所定の形状に成形できるような金型を用いて、セラミックグリーンシートを加圧することによって成形し、上述と同様に高温で焼成することによって製作してもよい。

凹部２１は、基体２用のセラミックグリーンシートにレーザー加工や金型による打ち抜き加工等によって、凹部２１となる貫通孔を複数のセラミックグリーンシートに形成し、これらのセラミックグリーンシートを、貫通孔を形成していないセラミックグリーンシートに積層することで形成できる。また、凹部２１の形状に成形できるような金型を用いて、セラミックグリーンシートを加圧することによって成形されていてもよい。

配線導体４ａ〜４ｅは、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、マンガン（Ｍｎ）、銀（Ａｇ）又は銅（Ｃｕ）等の金属材料を用いることができる。例えば、基体２が酸化アルミニウム質焼結体から成る場合であれば、Ｗ、Ｍｏ又はＭｎ等の高融点金属粉末に適当な有機バインダー及び溶媒等を添加混合して得た配線導体４ａ〜４ｅ用の導体ペーストを、基体２となるセラミックグリーンシートに予めスクリーン印刷法によって所定のパターンに印刷塗布して、基体２となる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、基体２の所定位置に被着形成される。配線導体４ａ〜４ｅが貫通導体である場合は、金型やパンチングによる打ち抜き加工やレーザー加工によってグリーンシートに貫通孔を形成して、この貫通孔に印刷法によって配線導体４ａ〜４ｅ用の導体ペーストを充填しておくことによって形成される。

配線導体４ａ〜４ｄの露出する表面には、さらに電気めっき法又は無電解めっき法によってめっき層が被着されている。めっき層は、ニッケル、銅、金又は銀等の耐食性や、光素子５の電極に接続されるボンディングワイヤ等の接続部材８との接続性に優れる金属から成るものであり、例えば、ニッケルめっき層と金めっき層とが、あるいはニッケルめっき層と銀めっき層とが、順次被着される。

また、光素子５が搭載される配線導体４ａ上では、厚さ１０〜８０μｍ程度の銅めっき層を被着させておくことにより、光素子５の熱を良好に放熱させやすくしてもよいし、下面の配線導体４ｃ、４ｄ上では、厚さ１０〜８０μｍ程度の銅めっき層を被着させておくことにより、光素子搭載用パッケージ１からモジュール用基板１０１に放熱させやすくしてもよい。

また、上記以外の金属からなるめっき層、例えば、パラジウムめっき層等を介在させていても構わない。

＜電子モジュール＞
図７は、本発明の実施形態に係る電子モジュールを示す側面透視図である。

本実施形態の電子モジュール１００は、電子装置１０と、モジュール用基板１０１とを備える。モジュール用基板１０１には、電子装置１０以外の電子装置、電子素子、電気素子などが実装されていてもよい。

電子装置１０は、実装面Ｓ３をモジュール用基板１０１の板面に対向させて実装される。その際、実装面Ｓ３の配線導体４ｃ、４ｄは、モジュール用基板１０１の電極パッド１０２にクリーム半田等のろう材１０３を介して接合される。光素子５は、接続部材８及び配線導体４ａ〜４ｅ等を介して、モジュール用基板１０１に電気的に接続される。

電子装置１０が駆動されると、光素子５から蓋体６を通して実装面Ｓ３と平行な方向へ所定の広がりを持ってレーザーが出射される（図７に一点鎖線でレーザーを示す）。光素子５で生じた熱は、搭載面Ｓ１の配線導体４ａ、基体２及び実装面Ｓ３の配線導体４ｃ、４ｄを介して、モジュール用基板１０１へ十分に放出される。

＜光素子搭載用パッケージの製造方法＞
基体２は、例えば酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）質焼結体からなり、光素子５が搭載される搭載部２３を含んだ凹部２１を有している。この基体２は、主成分が酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）である酸化アルミニウム質焼結体から成る場合、Ａｌ_２Ｏ_３の粉末に焼結助材としてシリカ（ＳｉＯ_２）、マグネシア（ＭｇＯ）、カルシア（ＣａＯ）等の粉末を添加し、さらに適当なバインダー、溶剤及び可塑剤を添加し、次にこれらの混合物を混錬してスラリー状となす。その後、従来周知のドクターブレード法等の成形方法によって多数個取り用のセラミックグリーンシートを得る。

このセラミックグリーンシートを用いて、以下の［１］〜［５］の工程により光素子搭載用パッケージ１が作製される。

［１］搭載部２３及び切欠き部２４を有する凹部２１となる部位の打ち抜き金型を用いた打ち抜き工程。

なお、封止面Ｓ２及び封止面Ｓ２と平行に位置する傾斜面Ｓ４は、セラミックグリーンシートに治具等を押し当てることにより形成してもよい。

［２］基体２に配線導体４ａ〜４ｅをそれぞれ形成するための導体ペーストの印刷塗布及び充填工程。

［３］各絶縁層となるセラミックグリーンシートを積層してセラミックグリーンシート積層体を作製する工程、又は［１］の工程を省き、搭載面Ｓ１、内側面Ｓ５、段差面Ｓ７、段上り面Ｓ８を含む凹部２１の内面、封止面Ｓ２、実装面Ｓ３及び傾斜面Ｓ４を有する基体２の形状に成形可能な金型を用いてセラミックグリーンシートを加圧し、成型体を作製する工程。

［４］このセラミックグリーンシート積層体を約１５００〜１８００℃の温度で焼成して、配線導体４ａ〜４ｅを含む基体２が複数配列された多数個取り基板を得る工程。

［５］焼成して得られた多数個取り基板に光素子搭載用パッケージ１の外縁となる箇所に沿って分割溝を形成しておき、この分割溝に沿って破断させて分割する、又はスライシング法等により光素子搭載用パッケージ１の外縁となる箇所に沿って切断する工程。

なお、分割溝は、焼成後にスライシング装置により多数個取り基板の厚みより小さく切り込むことによって形成することができるが、多数個取り基板用のセラミックグリーンシート積層体にカッター刃を押し当てたり、スライシング装置によりセラミックグリーンシート積層体の厚みより小さく切り込んだりすることにより形成してもよい。

また、上述の［２］の工程において、配線導体４ａ〜４ｅは、基体２用のセラミックグリーンシートに導体ペーストをスクリーン印刷法等によって所定形状で印刷して、基体２用の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、複数の基体２のそれぞれの所定位置に形成される。セラミックグリーンシートを厚み方向に貫通する貫通導体である配線導体４ｅは、導体ペーストを印刷することによってセラミックグリーンシートに形成した貫通孔を充填しておけばよい。このような導体ペーストは、タングステン、モリブデン、マンガン、銀又は銅等の金属粉末に適当な溶剤及びバインダーを加えて混練することによって、適度な粘度に調整して作製される。なお、導体ペーストは、基体２との接合強度を高めるために、ガラス、セラミックスを含んでいても構わない。

また、配線導体４ａ〜４ｄの露出した表面に、厚さ０．５〜５μｍのニッケルめっき層及び厚さ０．１〜３μｍの金めっき層を順次被着させるか、又は厚さ１〜１０μｍのニッケルめっき層及び０．１〜１μｍの銀めっき層を順次被着させるのがよい。これによって、配線導体４ａ〜４ｄが腐食することを効果的に抑制できるとともに、配線導体４ａと光素子５との接合材による接合、配線導体４ｂとボンディングワイヤ等の接続部材８との接合、並びに、配線導体４ｃ、４ｄとモジュール用基板１０１の電極パッド１０２との接合を強固にできる。

以上のように、本実施形態の光素子搭載用パッケージ１、電子装置１０及び電子モジュール１００によれば、搭載面Ｓ１のＸ方向延長面Ｓ１ｅｘが、封止面Ｓ２の内方延長面Ｓ２ｅｉと交差する。さらに、搭載面Ｓ１に対する実装面Ｓ３の傾斜角度は、封止面Ｓ２に対する実装面Ｓ３の傾斜角度θ１よりも小さい。より具体的には、実装面と３が搭載面Ｓ１と平行である。このような構成により、搭載面Ｓ１に搭載された光素子５から搭載面Ｓ１に沿った方向にレーザーを出射させた場合に、蓋体６を透過させてレーザーを装置外へ送出することができる。そして、実装面Ｓ３をモジュール用基板１０１に対向させて電子装置１０を実装した場合、モジュール用基板１０１の板面に沿った方向の近い方向にレーザーを出射することができる。さらに、光素子５の接合工程とワイヤボンディング工程において、実装面Ｓ３を水平面に載置して高い作業性が得られるという効果が奏される。

さらに、本実施形態の光素子搭載用パッケージ１、電子装置１０及び電子モジュール１００によれば、実装面Ｓ３に垂直な方向から基体２の各部を透過させて見たとき、実装面Ｓ３が占める範囲の面積Ｂ１が、基体２全体が占める範囲の面積Ｂ０の半分を超えている。これにより、光素子搭載用パッケージ１の実装面Ｓ３を水平面に置く際、高い安定性が得られる。延いては、光素子５の接合工程、ワイヤボンディング工程、電子装置１０のモジュール用基板１０１への実装工程の際に、基体２の向きが安定し、作業性を向上できる。

さらに、本実施形態の光素子搭載用パッケージ１、電子装置１０及び電子モジュール１００によれば、基体２の凹部２１とは反対側に実装面Ｓ３から傾斜した傾斜面Ｓ４が設けられている。より具体的には、傾斜面Ｓ４は、封止面Ｓ２に平行である。このような構成により、蓋体６を接合する工程の作業性を向上できる。

さらに、本実施形態の光素子搭載用パッケージ１、電子装置１０及び電子モジュール１００によれば、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示したように、領域Ａ２の配線導体４ｃ、４ｄの面積が、領域Ａ１の配線導体４ｃ、４ｄの面積以上である。これにより、電子装置１０のモジュール用基板１０１への実装工程の際に、電子装置１０の傾きが抑制され、工程の作業性を向上できる。

以上、本発明の各実施形態について説明した。しかし、本発明は上記実施形態に限られない。例えば、上記実施形態では、光素子としてレーザーダイオード素子が適用された構成を一例にとって説明した。しかし、光素子は、例えば発光部と共振器とが別体にされた半導体レーザー素子、半導体以外のレーザー素子、発光ダイオードのようなレーザー以外の光を出射する素子など、様々に変更可能である。例えば電極と光の出射面とが異なる面に設けられた光素子であれば、本発明に係る光素子として適用し、同様の効果が奏される。その他、実施形態で示した細部形状、素材、製造方法等は、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

１ 光素子搭載用パッケージ
２ 基体
４ａ〜４ｅ 配線導体
５ 光素子
６ 蓋体
８ 接続部材
１０ 電子装置
２１ 凹部
２１ａ 開口
２３ 搭載部
２４ 切欠き部
２７Ａ、２７Ｂ、２７Ｃ、２７Ｄ 側壁
Ｓ１ 搭載面
Ｓ１ｅ 搭載面の延長面
Ｓ１ｅｘ Ｘ方向延長面
Ｓ２ 封止面
Ｓ２ｅ 封止面の延長面
Ｓ２ｅｉ 内方延長面
Ｓ３ 実装面
Ｓ４ 傾斜面
１００ 電子モジュール
１０１ モジュール用基板
１０２ 電極パッド
Ａ１、Ａ２ 領域

Claims (8)

1. 内部に光素子の搭載面を有する凹部と、
   前記凹部の開口を塞ぐ蓋体が接合される封止面と、
   前記凹部とは反対側の面であり電極パッドを有する実装面と、
   を有する基体を含み、
   前記搭載面又は前記搭載面を第１方向に延長した第１方向延長面と、前記封止面を内方に延長した内方延長面とが交差し、
   前記搭載面に対する前記実装面の傾斜角度は、前記封止面に対する前記実装面の傾斜角度よりも小さいことを特徴とする光素子搭載用パッケージ。
2. 前記実装面は前記搭載面と平行であることを特徴とする請求項１記載の光素子搭載用パッケージ。
3. 前記実装面に垂直な方向から前記基体の各部を透過させて見たとき、前記実装面が占める範囲の面積が、前記基体全体が占める範囲の面積の半分より大きいことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光素子搭載用パッケージ。
4. 前記基体は、前記凹部とは反対側に、前記実装面から傾斜した傾斜面を更に有し、
   前記傾斜面は、前記実装面よりも前記第１方向の反対側に位置し、かつ、前記実装面から離れるほど前記搭載面又はその延長面に近づく方向に傾斜していることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の光素子搭載用パッケージ。
5. 前記傾斜面は前記封止面と平行であることを特徴とする請求項４記載の光素子搭載用パッケージ。
6. 前記実装面を中央から前記傾斜面に近い方の領域と前記傾斜面から遠い方の領域とに二分割した場合、前記傾斜面から遠い方の領域に設けられた前記電極パッドの面積が、前記傾斜面に近い方の領域に設けられた前記電極パッドの面積以上であることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の光素子搭載用パッケージ。
7. 請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の光素子搭載用パッケージと、
   前記光素子搭載用パッケージに搭載された光素子と、
   前記凹部を封止しかつ透光性を有する蓋体と、
   を備えることを特徴とする電子装置。
8. 請求項７に記載の電子装置と、
   前記電子装置が搭載されたモジュール用基板と、
   を備えることを特徴とする電子モジュール。

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