JP2022503768A - レーザ装置およびレーザ装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

レーザ装置（１０）は、内部空間（１２）を有し少なくとも部分的に回路基板材料から製造される気密ハウジング（１１）と、内部空間（１２）内に配置されるレーザ素子（１３）と、内部空間（１２）を回路基板材料から気密に遮蔽する少なくとも１つの無機層（３５）とを含む。
【選択図】 図１

Description

本出願は、２０１８年１０月１７日あるいは２０１８年１１月３０日にドイツ特許商標庁に提出された特許文献１および特許文献２の優先権を要求するものである。特許文献１および特許文献２の開示内容は、これをもって本出願の開示内容に組み込まれる。

本発明は、レーザ装置およびレーザ装置の製造方法に関する。

緑色光または青色光などの短波長光を放出するレーザ、特に出力レーザ（ｐｏｗｅｒ ｌａｓｅｒ）は、現在多くの費用をかけて包み込まれなければならない。長期間安定な稼動を保証できるようにするためには、レーザ素子を比較的清潔な雰囲気下で稼動させる必要がある。その理由は、特に短波長の放射線を放出する半導体レーザでは、大きな放射発散に関連してファセットに高い電波強度が生じることにある。それにより粒子および分子も周辺からファセットに運ばれる。レーザファセット領域の高いエネルギー密度によって、分解ならびに粒子および分解生成物の沈積あるいは堆積がファセットに起こり得る。反応生成物が完全に透明でない限り、放出された放射線との相互作用が生じることになり、そのことから再びファセット領域がさらに加熱される。先に述べたことに関連して、自動増幅作用が起こることになり、そのことが最終的にレーザの破壊を招くことになり得る（ＣＯＤ、光学損傷）。

仮に堆積物が完全に透明であっても、これがファセット反射の特性を変更し、このことが再び共振器の望まれない離調を招くことになり得る。

先に述べた作用を回避するために、短波長の放射線を放出する半導体レーザはパッケージとも呼ばれる気密なハウジング内に組み込まれる。気密というのは、レーザの損傷もしくは破壊を引き起こし得る粒子または分子が外部からハウジング内へ侵入できないほどハウジングが密閉されていることを表す。

従来のレーザハウジングは気密性に対する要求を満たしているが、利用できる解決法は製造において手間がかかり、更なる小型化および集積化にあまり適さない。

独国特許第１０２０１８１２５７８７．２号明細書 独国特許第１０２０１８１３０５７８．８号明細書

本発明は、とりわけ、気密なハウジングとハウジング内に集積されたレーザ素子とを備える有利なレーザ装置を作り出すという課題に基づき、その際レーザ装置は特に安価に製造することができ、更なる小型化および集積化に適する。さらに、対応するレーザ装置の製造方法が挙げられる。

本発明の課題は、請求項１の特徴を有するレーザ装置によって解決される。さらに本発明の課題は、請求項１１の特徴を有するレーザ装置の製造方法によって解決される。本発明の有利な実施形態および発展形態は従属請求項に挙げられる。

一形態に係るレーザ装置は、気密な、あるいは気密封止された、あるいは気密に遮蔽されたハウジングを含み、これは内部空間あるいは空胴を有し、少なくとも部分的に回路基板材料から製造される。ハウジングの内部空間には、少なくとも１つのレーザ素子が配置される。さらにレーザ装置は少なくとも１つの無機層を含み、これが内部空間を導電プレート材料から気密に遮蔽する。

ＰＣＢ（印刷回路基板（ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ ｂｏａｒｄ））、導電カード、シートバーまたは印刷回路とも呼ばれる回路基板は、電子部品のキャリアである。これは、機械的固定および電気接続に用いられる。回路基板は絶縁材料から構成され、それには導電結線、いわゆる導体経路が付着している。絶縁材料としては、繊維強化プラスチックが頻繁に使用される。例えば絶縁材料は、エポキシド樹脂またはシリコン樹脂内に埋め込まれたガラス繊維から構成される。回路基板の導体経路は、大抵は銅薄層からエッチングされる。

従来の回路基板技術の主な短所は、回路基板材料から有機ガスが発生して、気密性が欠如することである。これらの短所を取り除くために、本発明は、レーザ素子が存在するハウジングの内部空間を少なくとも１つの無機層によって回路基板材料から気密に遮蔽することを提案する。

少なくとも１つの無機層は、回路基板材料の表面および場合によってはレーザ装置のその他の部品の表面を、回路基板材料が内部空間あるいは内部空間の雰囲気と接触しないように覆うことができ、さらに、有機材料または部分有機材料が回路基板材料から内部空間へ届かないか、または少なくともレーザ素子の機能性もしくは不可侵性が損なわれないぐらいの有機材料または部分有機材料が回路基板材料から内部空間へ届き得ることが保証される。言い換えると、回路基板材料が少なくとも１つの無機層によってハウジングの内部空間に対して気密に封止される。

少なくとも１つの無機層による、回路基板材料のハウジングの内部空間からの気密な遮蔽（あるいは封止）は、最大でレーザ素子が損傷されないかまたは能力が損なわれないほどの量の気体有機物質または気体部分有機物質が回路基板材料から内部空間へ届くように形成されるべきである。例えば気体有機物質または気体部分有機物質の、少なくとも１つの無機層を通る、回路基板材料からハウジングの内部空間への漏れ率（ｌｅａｋ ｒａｔｅ）は、最大１０^－４ｍｂａｒ^＊ｌ／ｓまたは最大１０^－５ｍｂａｒ^＊ｌ／ｓまたは最大１０^－６ｍｂａｒ^＊ｌ／ｓまたは最大１０^－７ｍｂａｒ^＊ｌ／ｓまたは最大１０^－８ｍｂａｒ^＊ｌ／ｓまたは最大１０^－９ｍｂａｒ^＊ｌ／ｓとなる。境界値は、例えば回路基板中に含まれる有機物質または部分有機物質ならびに使用されたレーザ型に依存し、実験により決定できる。

回路基板技術は、比較的少ない材料費と、それに加えて比較対照プロセス（バッチ処理（ｂａｔｃｈ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ））の可能性による魅力的な製造コストとを提供する。更なる長所は、３次元配線と部品の埋込によって高い割合で集積化および小型化が達せられる可能性である。

更に少なくとも１つの無機層を用いてレーザ素子は、ファセットを保護するために気密に封止され、気体有機物質または気体部分有機物質が回路基板材料から遊離して内部空間へ届き、そこで物質がレーザファセットに堆積し得ることが阻止される。

さらにレーザ装置は、レーザ素子が稼動されるハウジングの内部空間内の雰囲気を的確に調整できるようにする。例えば内部空間を乾燥空気で充填でき、および／または酸素分圧を的確に調整できる。自由選択でゲッタの投入も可能である。

レーザ装置は、例えば情報を眼鏡または直接網膜に投影するＡＲ（拡張現実（ａｕｇｍｅｎｔｅｄ ｒｅａｌｉｔｙ））－スマートグラス、インテリジェントグラス（ｓｍａｒｔ ｇｌａｓｓ）、特に移動無電機のフラッシュ、投光装置またはその他の車両に搭載される照明手段または小型投影装置に使用できる。

レーザ素子は、半導体レーザあるいはレーザダイオードとして形成できる。さらにレーザ素子は、半導体チップとして実現できる。

特にハウジング内に集積された少なくとも１つのレーザ素子は、短波長のレーザ放射を放出することができ、このときレーザ放射の波長は５７０ｎｍを超えない。例えば少なくとも１つのレーザ素子は、緑色、青色もしくは紫色の光または紫外（ＵＶ）光線を放出するように設計できる。しかしながら、複数のレーザ素子をハウジング内に集積し、これらのレーザ素子の１つまたは複数が５７０ｎｍを超える波長の光を放出することを企図することもできる。例えばレーザ装置は、赤色、緑色および青色の光を放出する３つのレーザ素子を備える、いわゆるＲＧＢパッケージとして作り上げることができる。この場合、赤色の光を放出するレーザ素子のレーザ放射の波長は５７０ｎｍを超える。

一形態によると、ハウジングは底板として回路基板を有する。回路基板は、レーザ装置を実装し、別の装置またはシステムと電気的に連結させるための実装面および／または接続面として使用できる。回路基板を底板として使用することによって、レーザ装置は容易にアプリケーションに、例えばＳＭＴ（表面実装（ｓｕｒｆａｃｅ－ｍｏｕｎｔ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ））部品として集積できる。回路基板はハウジングの内部空間に向けて少なくとも１つの無機層によって封止されるので、気体の有機物質または部分有機物質が回路基板材料から遊離して内部空間内へ届くことはできない。

レーザ素子が配置される挿入部あるいは挿入物を回路基板内へ集積あるいは挿入できる。しかしながら、レーザ素子は挿入部上に直接設置してはならず、挿入部とレーザ素子との間に１つまたは複数の部品を存在させても全く構わない。

挿入部は無機材料から製造され、特に気体の有機物質または部分有機物質が挿入部から遊離して内部空間内へ届くことができないように作り上げられる。挿入部は気密性に関する要求を満たし、そのことからレーザの能力低減または破壊を引き起こし得る粒子または分子が外部から挿入部を通ってハウジングの内部空間へ侵入できない。特に挿入部は完全に１つまたは複数の無機材料から構成される。例えば挿入部は、ケイ素、ＡｌＮ、Ａｌ_２Ｏ_３、ＳｉＣ、セラミックスまたはその他の適当な物質から製造できる。さらに挿入部は、レーザ素子から駆動中に生じた熱を外部へ運び去るために熱ドレインとして用いることができる。この場合、挿入部は十分な熱伝導率を有する物質から製造されるべきである。さらに、例えば炭素箔の形状の更なる熱ドレインをハウジング内に集積できる。

内部空間に配置されたレーザ素子および場合によってはその他の構造要素をハウジングの外側から電気接触できるようにするために、挿入部は少なくとも１つの電気および気密のスルーホールコンタクトを使用できる。少なくとも１つの電気スルーホールコンタクトは、挿入部の第１の主表面から、この第１の主表面に対向する挿入部の第２の主表面まで延在することができる。少なくとも１つの電気スルーホールコンタクトにより、ハウジングの外側から内部空間へ、およびその反対方向へ電気信号伝達および／または電力伝達ができるようになる。少なくとも１つの電気スルーホールコンタクトは、回路基板、特に実装面および／または接続面として使用できる回路基板下側の１つまたは複数の導体経路と接続できる。

底板は、セラミックスまたは無機材料から製造された、追加の挿入部無しの底板でもあり得る。この場合、少なくとも１つの電気および気密のスルーホールコンタクトはセラミックまたは無機の底板内へ集積できる。

回路基板を底板として使用することによって、更なる部品のハウジング内への集積を行うことができる。例えば少なくとも１つの能動部品および／または少なくとも１つの受動部品を回路基板内へ集積あるいは埋め込むことができる。能動部品は、例えばＭＯＳＦＥＴ（金属酸化物半導体電界効果トランジスタ（ｍｅｔａｌ－ｏｘｉｄｅ－ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ｆｉｅｌｄ－ｅｆｆｅｃｔ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ））、ＧａＮＦＥＴ（窒化ガリウム電界効果トランジスタ（ｇａｌｌｉｕｍ ｎｉｔｒｉｄｅ ｆｉｅｌｄ－ｅｆｆｅｃｔ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ））またはその他の形態のトランジスタなどの、例えばスイッチング素子であり得る。受動部品は、例えばコンデンサであり得る。

能動および／または受動部品を回路基板内へ集積することによって、非常に速い切り換え時間のための低誘導設計を実現できるようにするために、スイッチング素子およびコンデンサをレーザ素子の直近の周囲に位置付けることが可能となる。これにより、データ伝送用高周波技術の適用と、レーザ装置の例えばＬｉＤＡＲ（ｌｉｇｈｔ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｒａｎｇｉｎｇ）アプリケーションおよびインテリジェントグラス（ｓｍａｒｔ ｇｌａｓｓ）への投入が可能となる。

底板以外に能動および／または受動部品は、ハウジング内に構成されたその他の回路基板材料内へも集積できる。例えば構造要素は、これらの部品が少なくとも部分的に回路基板材料から製造される限りでは、ハウジングの側壁および／またはカバープレート内へ組み込むことができる。

さらに、ハウジングの少なくとも１つの側壁が少なくとも部分的に回路基板材料から製造されることが企図できる。例えば、少なくとも部分的に有機材料から製造され、凹部を有する更なるプレートが回路基板上に配置され得る。プレート内の凹部は、少なくとも部分的にハウジングの内部空間を形成することができる。更なるプレートを製造する有機材料は、回路基板の絶縁部分を製造するものと同じ材料であり得る。回路基板の場合と全く同様に、少なくとも１つの無機層を更なるプレート上に取り付けることができ、これがハウジングの内部空間に対して気密に封止し、レーザ素子にとって有害となり得る気体の有機物質または部分有機物質が有機材料から遊離し内部空間へ届くことを阻止できる。

ハウジングはカバープレートを有することができ、これは、レーザ素子から放出されるレーザ放射が透過する材料から少なくとも部分的に製造される。これにより、レーザ放射がハウジングから導かれ、所望のアプリケーションに使用できるようになる。場合によっては、内部空間内に１つまたは複数の光学素子を配置でき、それらはレーザ放射を所望の方向に偏向させる。カバープレートは、ハウジングの側壁に実装されることができる。カバープレートと側壁との間の接合位置は、気密に密閉できる。

カバープレート用材料としては、例えばガラス、青玉（Ａｌ_２Ｏ_３）またはケイ素が考慮の対象となる。これらの材料は、レーザ放射に対して透明であり、十分な耐経年劣化性を有する。

カバープレートは、完全に１つまたは複数の先に述べた材料から、または部分的にのみでもこれらの材料から製造できる。例えばカバープレートは少なくとも部分的に有機材料から製造でき、その中へレーザ素子から放出されたレーザ放射が透過する材料製の挿入部が集積される。

カバープレートの有機材料は、回路基板の絶縁部分を製造するものと同じ材料であり得る。このことは、この場合、基本プレートとカバープレートとが類似の熱膨張係数を有することから有利となり得る。回路基板の場合と全く同様に、少なくとも１つの無機層を更なるプレート上に取り付けることができ、これがハウジングの内部空間に対して気密に封止し、レーザ素子にとって有害となり得る気体の有機物質または部分有機物質が有機材料から遊離し内部空間へ届くことを阻止できる。

カバープレート内の挿入部は、例えばガラス、青玉（Ａｌ_２Ｏ_３）またはケイ素から構成できる。

少なくとも１つの無機層は、直流電気で、則ち電気化学的に回路基板材料、則ち特に底板、側壁および／または場合によってはカバープレート上に析出している少なくとも１つの金属層であり得る。例えば銅、特にいわゆるＥＤ－Ｃｕ（電着銅（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ ｄｅｐｏｓｉｔｅｄ ｃｏｐｐｅｒ））が金属層として使用できる。さらに複数の金属層を積み重ねることができる。代替的に、少なくとも１つの無機層は、例えばスパッタ法、蒸着めっき法、ＰＶＤ（物理蒸着（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｖａｐｏｕｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ））法またはＣＶＤ（化学蒸着（ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｕｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ））法により装着される無機の非金属層または積層体から構成できる。少なくとも１つの無機層に使用された材料および層厚は、ハウジングの有機成分の気密封止を保証すべきである。

さらに、例えば金属箔または金属被膜箔の積層によってハウジング内に相応の遮蔽が企図されることで遮蔽を改善できる。この実施形態は、気密性の長所を有するだけでなく、高周波電磁放射線をも遮蔽できる。

一形態に係る方法は、レーザ装置の製造に用いられる。この方法は、ハウジングが少なくとも部分的に回路基板材料から製造され、少なくとも１つのレーザ素子がハウジングの内部空間に配置され、内部空間が少なくとも１つの無機層により回路基板材料から遮蔽され、ハウジングが気密に遮蔽されることを企図する。

レーザ装置の製造方法は、先に述べられたレーザ装置の形態を有することができる。

無機材料から成る挿入部が挿入された回路基板は、ハウジングの底板として提供され、レーザ素子は挿入部上に配置され得る。

一形態によると、少なくとも部分的に有機材料から製造され凹部を有する更なるプレートが回路基板上に配置され得る。凹部は、少なくとも部分的にハウジングの内部空間を形成できる。

さらに少なくとも１つの無機層が回路基板および更なるプレート上に装着でき、その後、レーザ素子から放出されたレーザ放射が透過する材料により少なくとも部分的に製造されるカバープレートが更なるプレート上に装着され得る。

カバープレートは接合材料によって更なるプレートに固定でき、接合材料は、金属材料、低温ガラス、適当なハンダ付け剤および／または無機接着剤を有するかまたは完全にそれらの材料から構成される。さらに接合材料は、ハウジングの気密性を保証すべきである。金属材料は、例えばプロセス温度がおよそ２８０～３２０℃の範囲のＡｕＳｎハンダ継手、プロセス温度がおよそ１８０～２２０℃の範囲のＡｕＩｎハンダ継手、またはプロセス温度がおよそ２００～２５０℃の範囲のＡｕＡｕ圧接層であり得る。低温ガラスとしては、例えばプロセス温度がおよそ３５０～５００℃の範囲のテルル系ガラスが使用できる。無機接着剤が接合材料として使用される限りにおいては、これは十分に気密でなければならず、そのことから気体の有機物質または部分有機物質が接着剤を通って内部空間に届いてレーザ素子を損傷するかまたは能力を損なうことはない。

代替の一形態では、レーザ素子から放出されたレーザ放射が透過する材料により少なくとも部分的に製造されるカバープレートが提供され、少なくとも部分的に有機材料から製造されハウジングの内部空間を少なくとも部分的に形成する凹部を有する更なるプレートがカバープレート上に固定される。

少なくとも１つの無機層は、回路基板上に装着でき、更なるプレートをカバープレート上に固定後に、内部空間を更なるプレートから遮蔽するために少なくとも１つの更なる無機層を更なるプレート上に装着できる。その後、カバープレートを更なるプレートと共に回路基板上に装着できる。

カバープレートあるいは更なるプレートは、接合材料によって回路基板に固定でき、接合材料は、先に述べた形態のように金属材料、低温ガラスおよび／または無機接着剤を有するかまたは完全にそれらの材料から構成され得、ハウジングの気密性が保証できる。

さらに少なくとも１つの無機層は、直流電気で回路基板材料上に析出される少なくとも１つの金属層であり得る。

以下に本発明の実施例を添付図面に関連付けて詳しく説明する。

レーザ装置の一実施例の略図である。 図１に示した実施例の一変形例である。 レーザ装置の更なる一実施例の略図である。 図３に示した実施例の一変形例である。 図４に示した実施例の一変形例である。 図１に示した実施例の一変形例である。

以下に挙げられた概要では添付図面が関連付けられ、添付図面は、この概要の一部を形成し、その中に、本発明が実施され得る特別な実施例が具体化のために示されている。実施例の部品が複数の異なる方向に配置され得ることから、方向用語が具体化のために用いられているが、これは決して限定するものではない。保護範囲から逸脱することなく、他の実施例が使用され且つ構造的または論理的変更が行われ得ると理解される。特記されない限りにおいては、ここに記載される様々な実施例の特徴を互いに組み合わせることができると理解される。以下の詳細な概要は、したがって限定する意味に解釈すべきではない。図では、これが合目的である限りでは、同一または類似の要素に同一の関連記号が備わっている。

図１は、内部空間１２を有する気密ハウジング１１を備えたレーザ装置１０を略図で示す。ハウジング１１の内部空間１２内にはレーザ素子１３が配置され、これは特に緑色または青色のレーザ放射１４を生成するために形成される。

ハウジング１１は、回路基板２０を底板として含み、その本体は少なくとも部分的に有機材料を含む。回路基板２０内に挿入部２１が集積され、これは、無機材料、例えばケイ素、ＡｌＮ、Ａｌ_２Ｏ_３またはＳｉＣから製造される。挿入部２１は電気スルーホールコンタクト２２を含み、これは、挿入部２１の第１の主表面２３から、この第１の主表面２３に対向する挿入部２１の第２の主表面２４まで延在し、金属、例えば銅から製造される。

第１および第２の主表面２３、２４上にメタライゼーション層２５あるいは２６がそれぞれ析出し、それらは導体経路を形成し、所望の位置でスルーホールコンタクト２２と接続する。挿入部２１の第２の主表面２４上のメタライゼーション層２６は、回路基板２０の下側にも延在する。挿入部２１の第１の主表面２３は、本実施例では少なくとも部分的に有機材料から製造された回路基板２０の本体の上側と同一平面上に仕上げられる。さらに挿入部２１の第２の主表面２４は、回路基板２０の本体の下側と同一平面上に仕上げられる。

回路基板２０の下側は、挿入部２１の第２の主表面２４およびメタライゼーション層２６と共にレーザ装置１０の実装面および／または接続面として用いられる。レーザ装置１０は、回路基板２０の下側により外部の部品上へ、特にハンダ付けにより取り付けられる。

メタライゼーション層２５はレーザ素子１３と電気接続でき、このことにより、レーザ素子１３をレーザ装置１０の外側からメタライゼーション層２６を介して電気的に動作させられるようになる。

図１には示していないが、回路基板２０内へ更なる能動または受動部品を集積させることができる。挿入部２１上にサブキャリア３０が実装され、その上に再びレーザ素子１３が実装される。さらに光学素子３１が挿入部２１上に配置され、これはレーザ素子１３から生成されたレーザ放射１４を所望の方向に偏向し、場合によっては成形するために用いられる。

更なるプレート３２は回路基板２０上に実装される。回路基板２０と共にプレート３２は多層回路基板（ｍｕｌｔｉ－ｌａｙｅｒ ＰＣＢ）を形成する。プレート３２はハウジング１１の側壁を成形し、凹部を有し、この凹部によりハウジング１１の内部空間１２が形成される。プレート３２は同様に回路基板材料から製造され、回路基板２０と全く同様に有機材料を含む。

回路基板２０およびプレート３２から原理的には気体の有機物質または部分有機物質が漏れ得る。これらの物質がハウジング１１の内部空間１２内へ到達し、そこでレーザ素子１３のファセットを損傷しないように、回路基板２０およびプレート３２は、ハウジング１１の内部空間へ向けて拡散隔壁３５として形成された無機材料製の層により気密に封止される。

本実施例では、拡散隔壁３５は直流電気により析出した銅から成形される。拡散隔壁３５は、回路基板２０およびプレート３２が内部空間１２の雰囲気と接触しないようにその全表面を覆う。さらに拡散隔壁３５は、気密封止を生じさせるために、プレート３２の上側ならびに回路基板２０と挿入部２１との間の接合位置を完全に覆う。

その上側ではハウジング１１がカバープレート４０により遮蔽され、このカバープレート４０を通ってレーザ放射１４が出射される。本実施例では、カバープレート４０は完全にガラスから製造される。カバープレート４０はその縁にメタライゼーション層４１を有し、それによりカバープレート４０がプレート３２の上側に装着された拡散隔壁３５に固定される。接合材料４２を用いて、カバープレート４０と拡散隔壁３５との間の接合位置が気密に遮蔽される。接合材料４２は、例えば上述のように金属材料、低温ガラスまたは無機接着剤であり得る。代替的にカバープレート４０は、レーザ溶接により拡散隔壁３５と気密に接合され得る。

図１に示したレーザ装置１０を製造するために、まず初めに回路基板２０、プレート３２、レーザ素子１３、拡散隔壁３５ならびにハウジング１１の内部空間１２内の部品が実装され、あるいは組み立てられる。その後初めてカバープレート４０がかぶせられ、気密に遮蔽される。

図２は、図１に示したレーザ装置１０と多くの部分で一致しているレーザ装置５０を略図で示す。

レーザ装置１０とは異なって、レーザ装置５０のカバープレート４０は完全にガラスから製造されておらず、有機材料製のプレート５１から構成され、プレート５１内にガラス製の挿入部５２が集積される。プレート５１は回路基板２０の本体と同じ材料から製造できる。挿入部５２は、レーザ放射１４が挿入部５２を通って出射できるようにプレート５１内に配置される。

気体の有機物質または部分有機物質がプレート５１から内部空間１２内へ遊離するのを防ぐために、プレート５１は内部空間１２へ向けて無機材料製の層５３により気密に封止される。本実施例では、層５３は直流電気により析出した銅層である。

図３は、図１に示したレーザ装置１０と広範に一致するレーザ装置６０を略図で示す。レーザ装置１０とレーザ装置６０との違いは、異なる製造方法から来るものである。

図３に示したレーザ装置６０を製造するために、回路基板２０内に集積された挿入部２１上にレーザ素子１３と光学素子３１とが実装される。さらに拡散隔壁３５が回路基板２０上に装着される。

ハウジング１１の側壁を成形するプレート３２は、回路基板２０に直接ではなく、接着剤６１、例えば有機接着剤を用いてカバープレート４０に固定される。それに続いて、気体の有機物質または部分有機物質がプレート３２から内部空間１２内へ拡散するのを防ぐために、プレート３２が内部空間１２へ向けて、拡散隔壁６２として形成された無機材料製の層により気密に封止される。プレート３２の下側も拡散隔壁６２により覆われる。本実施例では、拡散隔壁６２は直流電気により析出した銅層である。

それに続いて、前述の２つの部品がつなぎ合わされ、接合位置がレーザ溶接または接合材料４２もしくはその他の適当な材料を用いて気密に遮蔽される。

図４は、図３に示したレーザ装置６０と多くの部分で一致しているレーザ装置７０を略図で示す。

レーザ装置６０とは異なって、レーザ装置７０のカバープレート４０は完全にガラスから製造されておらず、図２に示したレーザ装置５０のようにカバープレート４０は有機材料製のプレート５１から構成され、プレート５１内にガラス製の挿入部５２が集積される。拡散隔壁６２は、レーザ装置７０ではプレート５１の内部空間１１側の表面を介して延在し、それにより気体の有機物質または部分有機物質がプレート５１から内部空間１２内へ遊離できない。

図５は、図４に示したレーザ装置７０と多くの部分で一致しているレーザ装置８０を略図で示す。

レーザ装置７０とは異なって、底板は、中に無機材料製の挿入部が集積される回路基板から構成されるのではなく、底板は挿入部無しのレーザ装置８０内に作り上げられ、貫通セラミック底板８１または無機材料から製造された底板８１を含む。

図６は、図１に示したレーザ装置１０と多くの部分で一致しているレーザ装置９０を略図で示す。

レーザ装置１０とは異なって、底板は、中に無機材料製の挿入部が集積される回路基板から構成されるのではなく、底板は挿入部無しのレーザ装置９０内に作り上げられ、図５に示したレーザ装置８０のように、貫通セラミック底板８１または無機材料から製造された底板８１を含む。

カバープレート４０は、同様に挿入部を含まず、完全にガラスから製造される。カバープレート４０はその縁にメタライゼーション層４１を有し、それによりカバープレート４０がプレート３２の上側に装着された拡散隔壁３５に固定される。接合材料４２を用いて、カバープレート４０と拡散隔壁３５との間の接合位置が気密に遮蔽される。メタライゼーション層４１を省略して接合材料４２を直接カバープレート４０と接触させることも考えられる。

１０ レーザ装置
１１ ハウジング
１２ 内部空間
１３ レーザ素子
１４ レーザ放射
２０ 回路基板
２１ 挿入部
２２ スルーホールコンタクト
２３ 第１の主表面
２４ 第２の主表面
２５ メタライゼーション層
２６ メタライゼーション層
３０ サブキャリア
３１ 光学素子
３２ プレート
３５ 拡散隔壁
４０ カバープレート
４１ メタライゼーション層
４２ 接合材料
５０ レーザ装置
５１ プレート
５２ 挿入部
５３ 層
６０ レーザ装置
６１ 接着剤
６２ 拡散隔壁
７０ レーザ装置
８０ レーザ装置
８１ 底板

Claims (19)

1. レーザ装置（１０、５０、６０、７０、８０、９０）であって、
   内部空間（１２）を有し、少なくとも部分的に回路基板材料から製造される気密ハウジング（１１）、
   前記内部空間（１２）内に配置されるレーザ素子（１３）、および
   前記内部空間（１２）を前記回路基板材料から気密に遮蔽する少なくとも１つの無機層（３５、５３、６２）を備える、レーザ装置（１０、５０、６０、７０、８０、９０）。
2. 前記レーザ素子（１３）が、最大５７０ｎｍの波長のレーザ放射（１４）を放出するように設定される、請求項１に記載のレーザ装置（１０、５０、６０、７０、８０、９０）。
3. 前記ハウジング（１１）が、中に無機材料製の挿入部（２１）が集積される回路基板（２０）を底板として有し、前記レーザ素子（１３）が、前記挿入部（２１）上に配置される、請求項１または２に記載のレーザ装置（１０、５０、６０、７０）。
4. 前記挿入部（２１）が、少なくとも１つの電気スルーホールコンタクト（２２）を有する、請求項３に記載のレーザ装置（１０、５０、６０、７０）。
5. 前記ハウジング（１１）が、セラミックまたは無機の底板（８１）を有し、前記レーザ素子（１３）が、前記セラミックまたは無機の底板（８１）上に配置され、前記セラミックまたは無機の底板（８１）が、特に少なくとも１つの電気スルーホールコンタクト（２２）を有する、請求項１または２に記載のレーザ装置（８０、９０）。
6. 少なくとも１つの能動部品および／または少なくとも１つの受動部品が、前記回路基板材料（２０、３２、５１）内に集積される、請求項１～５のいずれか一項に記載のレーザ装置（１０、５０、６０、７０、８０、９０）。
7. 少なくとも部分的に有機材料から製造され、凹部を有する更なるプレート（３２）が回路基板（２０）上に配置され、前記凹部が少なくとも部分的に前記ハウジング（１１）の前記内部空間（１２）を成形する、請求項１～６のいずれか一項に記載のレーザ装置（１０、５０、６０、７０、８０、９０）。
8. 前記ハウジング（１１）がカバープレート（４０）を有し、これが、前記レーザ素子（１３）から放出されるレーザ放射（１４）が透過する材料から少なくとも部分的に製造される、請求項１～７のいずれか一項に記載のレーザ装置（１０、５０、６０、７０、８０、９０）。
9. 前記カバープレート（４０）が、少なくとも部分的に有機材料から製造され、前記有機材料内へ、前記レーザ素子（１３）から放出される前記レーザ放射（１４）が透過する材料から成る挿入部（５２）が集積される、請求項８に記載のレーザ装置（５０、７０、８０）。
10. 前記少なくとも１つの無機層（３５、５３、６２）が、直流電気により前記回路基板材料上に析出される少なくとも１つの金属層である、請求項１～９のいずれか一項に記載のレーザ装置（１０、５０、６０、７０、８０、９０）。
11. レーザ装置（１０、５０、６０、７０、８０、９０）の製造方法であって、
    ハウジング（１１）が、少なくとも部分的に回路基板材料から製造され、
    レーザ素子（１３）が、前記ハウジング（１１）の内部空間（１２）内に配置され、
    前記内部空間（１２）が、少なくとも１つの無機層（３５、５３、６２）によって前記回路基板材料から気密に遮蔽され、
    前記ハウジング（１１）が、気密に遮蔽される、方法。
12. 中に無機材料製の挿入部（２１）が挿入される回路基板（２０）が、前記ハウジング（１１）の底板として提供され、前記レーザ素子（１３）が、前記挿入部（２１）上に配置される、請求項１１に記載の方法。
13. 少なくとも部分的に有機材料から製造され、凹部を有する更なるプレート（３２）が前記回路基板（２０）上に配置され、前記凹部が少なくとも部分的に前記ハウジング（１１）の前記内部空間（１２）を成形する、請求項１２に記載の方法。
14. 前記少なくとも１つの無機層（３５）が、前記回路基板（２０）および前記更なるプレート（３２）上に装着され、その後前記レーザ素子（１３）から放出されるレーザ放射（１４）が透過する材料から少なくとも部分的に製造されるカバープレート（４０）が前記更なるプレート（３２）上に装着される、請求項１３に記載の方法。
15. 前記カバープレート（４０）が、金属材料、低温ガラスおよび／または無機接着剤を含む接合材料（４２）により前記更なるプレート（３２）に固定される、請求項１４に記載の方法。
16. 前記レーザ素子（１３）から放出されるレーザ放射（１４）が透過する材料から少なくとも部分的に製造されるカバープレート（４０）が提供され、少なくとも部分的に有機材料から製造され、凹部を有する更なるプレート（３２）が前記カバープレート（４０）上に固定され、前記凹部が少なくとも部分的に前記ハウジング（１１）の前記内部空間（１２）を成形する、請求項１２に記載の方法。
17. 前記少なくとも１つの無機層（３５）が前記回路基板（２０）上に装着され、前記更なるプレート（３２）を前記カバープレート（４０）に固定後に、前記内部空間（１２）を前記更なるプレート（３２）から遮蔽するために少なくとも１つの更なる無機層（６２）が前記更なるプレート（３２）上に装着され、その後前記カバープレート（４０）が前記更なるプレート（３２）と共に前記回路基板（２０）上に装着される、請求項１６に記載の方法。
18. 前記カバープレート（４０）が、前記更なるプレート（３２）と共に前記回路基板（２０）に、金属材料、低温ガラスおよび／または無機接着剤を含む接合材料（４２）によって固定される、請求項１７に記載の方法。
19. 前記少なくとも１つの無機層（３５、５３、６２）が、直流電気により前記回路基板材料上に析出される少なくとも１つの金属層である、請求項１１～１８のいずれか一項に記載の方法。

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