JP2023084853A - Airtight package, electronic device and lid material for airtight package - Google Patents

Airtight package, electronic device and lid material for airtight package Download PDF

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Mitsuru Tomita
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Abstract

To provide a constitution that makes it possible to easily confirm whether an airtight package has a defect spoiling its airtightness through appearance inspection through a lid material having a glass-made infrared light transmission part.SOLUTION: An airtight package 3 comprises a base material 4, a frame body 5 provided on a principal surface 4a of the base material 4, and a lid material 6 provided on the frame body 5, and the lid material 6 comprises a glass-made infrared-light transmission part 7, and a glass-made visible light transmission part 8 having a holding part 8c holding an outer peripheral surface 7c of the infrared-light transmission part 7.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、気密パッケージ、電子装置及び気密パッケージ用の蓋材に関する。 The present invention relates to hermetic packages, electronic devices and lids for hermetic packages.

レーザ素子などの電子部品を備えた電子装置では、電子部品が気密パッケージ内に収容されるのが通例である。 2. Description of the Related Art In electronic devices with electronic components such as laser elements, the electronic components are typically housed in a hermetic package.

例えば特許文献1に開示されているように、気密パッケージは、主面を有する基材(同文献では第1の部材)と、基材の主面上に設けられた枠体(同文献では第2の部材)と、枠体上に設けられた蓋材(同文献ではカバー部材)とを備える。 For example, as disclosed in Patent Document 1, an airtight package includes a base material having a main surface (a first member in the same document) and a frame provided on the main surface of the base material (a first member in the same document). 2 member) and a cover member (cover member in the document) provided on the frame.

国際公開第2015/190242号WO2015/190242

この種の電子装置には、電子部品として赤外光を出射するレーザ素子を備えたものもあり、ガス分析や精密加工などの分野に利用される。このように電子装置において赤外光を利用する場合、蓋材は、赤外光を透過する赤外光透過部を備えている必要がある。また、蓋材は、長期間に亘る気密性を確保するために、ガスバリア性の高いガラス製であることが好ましい。 Some electronic devices of this type include a laser element that emits infrared light as an electronic component, and are used in fields such as gas analysis and precision processing. When infrared light is used in an electronic device in this way, the cover member needs to have an infrared light transmitting portion that transmits infrared light. In addition, the lid material is preferably made of glass with high gas barrier properties in order to ensure airtightness over a long period of time.

しかしながら、赤外光透過ガラスは、可視光の透過率が低いのが一般的である。そのため、蓋材を赤外光透過ガラスで構成した場合、枠体と蓋材との界面の接合状態などを、蓋材を通じた目視等の外観検査によって確認することが難しい。したがって、枠体と蓋材との界面等における欠陥が見逃されるおそれがあった。そして、このような欠陥が見逃されると、欠陥に起因して気密パッケージ内の気密性が確保できず、気密パッケージ内の電子部品の信頼性を損なうおそれがあった。 However, infrared light transmitting glass generally has low visible light transmittance. Therefore, when the lid material is made of infrared light transmitting glass, it is difficult to confirm the bonding state of the interface between the frame and the lid material by visual inspection such as visual inspection through the lid material. Therefore, there is a possibility that a defect in the interface between the frame and the cover material may be overlooked. If such a defect is overlooked, the airtightness in the airtight package cannot be ensured due to the defect, and the reliability of the electronic component in the airtight package may be impaired.

本発明は、ガラス製の赤外光透過部を有する蓋材を通じた外観検査によって、気密パッケージの気密性を阻害する欠陥の有無を簡単に確認できる構成を提供することを課題とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a configuration that allows easy confirmation of the presence or absence of defects that impede the airtightness of an airtight package by visual inspection through a cover member made of glass having an infrared light transmitting portion.

(1) 上記の課題を解決するために創案された本発明は、主面を有する基材と、基材の主面上に設けられた枠体と、枠体上に設けられた蓋材と備える気密パッケージであって、蓋材は、ガラス製の赤外光透過部と、赤外光透過部の外周を保持する保持部を有するガラス製の可視光透過部とを備えることを特徴とする。 (1) The present invention, invented to solve the above problems, comprises a substrate having a main surface, a frame provided on the main surface of the substrate, and a lid provided on the frame. In the airtight package, the lid member includes an infrared light transmitting portion made of glass and a visible light transmitting portion made of glass having a holding portion that holds the outer circumference of the infrared light transmitting portion. .

このようにすれば、可視光透過部を通じた目視等の外観検査によって、枠体と蓋材との界面の状態や赤外光透過部と可視光透過部との界面の状態等を観察できる。そのため、気密パッケージの気密性を阻害する欠陥の有無を外観検査よって簡単に確認できる。 In this way, the state of the interface between the frame and the cover member, the state of the interface between the infrared light transmitting portion and the visible light transmitting portion, and the like can be observed by visual inspection such as visual inspection through the visible light transmitting portion. Therefore, the presence or absence of defects that impede the airtightness of the airtight package can be easily confirmed by visual inspection.

(2) 上記の(1)の構成において、赤外光透過部は、厚みが2mmの場合に、3~14μmの波長域での内部透過率が70~99%であり、かつ、0.4~0.8μmの波長域での内部透過率が2%以下であり、可視光透過部は、厚みが2mmの場合に、0.4~0.8μmの波長域での内部透過率が50%以上であることが好ましい。 (2) In the above configuration (1), the infrared light transmitting portion has an internal transmittance of 70 to 99% in a wavelength range of 3 to 14 μm when the thickness is 2 mm, and 0.4 The internal transmittance in the wavelength range of ~0.8 μm is 2% or less, and the visible light transmission part has an internal transmittance of 50% in the wavelength range of 0.4 to 0.8 μm when the thickness is 2 mm. It is preferable that it is above.

このようにすれば、赤外光透過部において赤外光が十分に透過しつつ、可視光透過部において可視光が十分に透過する。したがって、可視光透過部を通じて枠体と蓋材との界面等における欠陥を、目視等による外観検査で発見し易くなる。 In this way, visible light is sufficiently transmitted through the visible light transmission portion while infrared light is sufficiently transmitted through the infrared transmission portion. Therefore, defects in the interface between the frame body and the cover material can be easily found through the visible light transmitting portion by visual inspection.

(3) 上記の(1)又は(2)の構成において、赤外光透過部は、カルコゲナイドガラスから構成されることが好ましい。 (3) In the configuration of (1) or (2) above, the infrared light transmitting portion is preferably made of chalcogenide glass.

このようにすれば、赤外光透過部において、良好な赤外光透過性を実現できる。 By doing so, good infrared light transmittance can be achieved in the infrared light transmitting portion.

(4) 上記の(3)の構成において、カルコゲナイドガラスは、モル百分率で、S 50~80%、Sb 0~40%(ただし0%を含まない)、Ge 0~18%(ただし0%を含まない)、Sn 0~20%、Bi 0~20%を含有していてもよい。 (4) In the configuration of (3) above, the chalcogenide glass contains 50 to 80% of S, 0 to 40% of Sb (but not including 0%), and 0 to 18% of Ge (but not including 0%) in terms of molar percentage. not included), Sn 0-20%, and Bi 0-20%.

(5) 上記(3)の構成において、カルコゲナイドガラスは、モル百分率で、Te 4~80%、Ge 0~50%(ただし0%を含まない)、Ga 0~20%を含有していてもよい。 (5) In the configuration of (3) above, the chalcogenide glass may contain 4 to 80% Te, 0 to 50% Ge (but not including 0%), and 0 to 20% Ga in terms of molar percentage. good.

(6) 上記の(1)~(5)のいずれか1つの構成において、保持部において、赤外光透過部と可視光透過部とは、互いに接合された接合部を有し、赤外光透過部と可視光透過部との接合部は、シリコン層を有することが好ましい。 (6) In any one of the configurations (1) to (5) above, in the holding portion, the infrared light transmitting portion and the visible light transmitting portion have joints joined together, and the infrared light It is preferable that the junction between the transmitting portion and the visible light transmitting portion has a silicon layer.

赤外光透過ガラスは、他部材との密着性や接合性が悪い場合が多いが、シリコン層との密着性や接合性は良好である。したがって、シリコン層を介在させることで、赤外光透過部と可視光透過部との接合強度(気密性)を上げることができる。 Infrared light transmitting glass often has poor adhesion and bondability with other members, but has good adhesion and bondability with a silicon layer. Therefore, the bonding strength (airtightness) between the infrared light transmitting portion and the visible light transmitting portion can be increased by interposing the silicon layer.

(7) 上記の(1)~(6)のいずれか1つの構成において、赤外光透過部と枠体とは、互いに接合された接合部を有し、赤外光透過部と枠体との接合部は、赤外光透過部側から順に、シリコン層と、はんだ層とを有することが好ましい。 (7) In the configuration of any one of (1) to (6) above, the infrared light transmitting portion and the frame have a joint portion bonded to each other, and the infrared light transmitting portion and the frame are It is preferable that the joint portion has a silicon layer and a solder layer in order from the infrared light transmitting portion side.

赤外光透過ガラスは、他部材との密着性や接合性が悪い場合が多いが、シリコン層との密着性や接合性は良好である。一方、はんだ層は、接合部の気密性を確保し易いという利点がある。したがって、シリコン層とはんだ層とを介在させることで、赤外光透過部と枠体との接合強度(気密性)を上げることができる。 Infrared light transmitting glass often has poor adhesion and bondability with other members, but has good adhesion and bondability with a silicon layer. On the other hand, the solder layer has the advantage that it is easy to ensure the airtightness of the joint. Therefore, by interposing the silicon layer and the solder layer, the bonding strength (airtightness) between the infrared light transmitting portion and the frame can be increased.

(8) 上記の(1)~(7)のいずれか1つの構成において、可視光透過部と枠体とは、互いに接合された接合部を有し、可視光透過部と枠体との接合部は、はんだ層を有することが好ましい。 (8) In any one of the configurations (1) to (7) above, the visible light transmitting portion and the frame have a bonding portion bonded to each other, and the visible light transmitting portion and the frame are bonded together. The part preferably has a solder layer.

可視光透過ガラスは赤外光透過ガラスに比べて、他部材との密着性や接合性が良好な場合が多い。したがって、可視光透過部と枠体とは、はんだ層を介して接合すれば、可視光透過部と枠体との接合強度(気密性)を上げることができる。 Compared with infrared light transmitting glass, visible light transmitting glass often has better adhesiveness and bondability with other members. Therefore, if the visible light transmitting portion and the frame are joined via the solder layer, the bonding strength (airtightness) between the visible light transmitting portion and the frame can be increased.

(9) 上記の(1)~(8)のいずれか1つの構成において、赤外光透過部は、保持部において、可視光透過部と厚み方向で係合する抜け止め部を有することが好ましい。 (9) In any one of the configurations (1) to (8) above, it is preferable that the infrared light transmitting portion has a retaining portion that engages with the visible light transmitting portion in the thickness direction in the holding portion. .

このようにすれば、可視光透過部に対して赤外光透過部を確実に保持できる。 In this way, the infrared light transmitting portion can be reliably held with respect to the visible light transmitting portion.

(10) 上記の(9)の構成において、抜け止め部は、赤外光透過部の枠体側の端部に設けられており、抜け止め部の少なくとも一部が、枠体と重なっていることが好ましい。 (10) In the configuration of (9) above, the retaining portion is provided at the end portion of the infrared light transmitting portion on the frame body side, and at least a part of the retaining portion overlaps with the frame. is preferred.

このようにすれば、抜け止め部が枠体側の端部に設けられているため、抜け止め部を形成するための加工が容易である。また、抜け止め部の少なくとも一部が、枠体によって押えられるため、可視光透過部に対して赤外光透過部をより確実に保持できる。 With this configuration, the retaining portion is provided at the end portion on the frame body side, so that the processing for forming the retaining portion is easy. In addition, since at least a part of the retainer is pressed by the frame, the infrared light transmitting section can be held more reliably with respect to the visible light transmitting section.

(11) 上記の課題を解決するために創案された本発明は、電子装置であって、上記の(1)~(10)のいずれか1つの構成を有する気密パッケージと、気密パッケージの内部空間に収容され、赤外光透過部を介して赤外光を外部に照射する電子部品とを備えることを特徴とする。 (11) The present invention, invented to solve the above problems, is an electronic device comprising an airtight package having any one of the above (1) to (10) and an internal space of the airtight package. and an electronic component that is accommodated in the infrared light transmission part and irradiates the infrared light to the outside through the infrared light transmission part.

このようにすれば、既に述べた対応する構成と同様の効果を享受できる。 In this way, the same effect as the corresponding configuration already described can be enjoyed.

(12) 上記の課題を解決するために創案された本発明は、気密パッケージ用の蓋材であって、ガラス製の赤外光透過部と、赤外光透過部の外周を保持する保持部を有するガラス製の可視光透過部とを備え、赤外光透過部は、厚みが2mmの場合に、3~14μmの波長域での内部透過率が70~99%であり、かつ、0.4~0.8μmの波長域での内部透過率が2%以下であり、可視光透過部は、厚みが2mmの場合に、0.4~0.8μmの波長域での内部透過率が50%以上であることを特徴とする。 (12) The present invention, which has been devised to solve the above problems, is a lid member for an airtight package, comprising an infrared light transmitting part made of glass and a holding part for holding the outer periphery of the infrared light transmitting part. and a visible light transmitting portion made of glass having a thickness of 2 mm, the infrared light transmitting portion has an internal transmittance of 70 to 99% in a wavelength range of 3 to 14 μm, and 0. The internal transmittance in the wavelength range of 4 to 0.8 μm is 2% or less, and the visible light transmitting portion has an internal transmittance of 50 in the wavelength range of 0.4 to 0.8 μm when the thickness is 2 mm. % or more.

このような蓋材であれば、気密パッケージに用いることで、既に述べた対応する構成と同様の効果を享受できる。 By using such a lid member in an airtight package, it is possible to enjoy the same effect as the corresponding configuration already described.

本発明によれば、ガラス製の赤外光透過部を有する蓋材であっても、蓋材のガラス製の可視光透過部を通じた外観検査によって、気密パッケージの気密性を阻害する欠陥の有無を簡単に確認できる。 According to the present invention, even if the lid member has a glass-made infrared light-transmitting portion, the appearance inspection through the glass-made visible light-transmitting portion of the lid member is performed to determine whether or not there is a defect that hinders the airtightness of the airtight package. can be easily verified.

第一実施形態に係る電子装置を示す断面図である。1 is a cross-sectional view showing an electronic device according to a first embodiment; FIG. 図1のX領域を拡大して示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing an enlarged X region of FIG. 1; 第一実施形態に係る蓋材の製造方法(蓋材準備工程)を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the manufacturing method (lid material preparation process) of the lid material which concerns on 1st embodiment. 第一実施形態に係る蓋材の製造方法(蓋材準備工程)を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the manufacturing method (lid material preparation process) of the lid material which concerns on 1st embodiment. 第二実施形態に係る蓋材を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the lid|cover material which concerns on 2nd embodiment. 第三実施形態に係る蓋材を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the lid|cover material which concerns on 3rd embodiment. 第四実施形態に係る蓋材を示す断面図である。It is a sectional view showing a cover material concerning a fourth embodiment. 第五実施形態に係る蓋材を示す断面図である。It is a sectional view showing a cover material concerning a fifth embodiment. 第六実施形態に係る蓋材を示す断面図である。It is a sectional view showing the cover material concerning a sixth embodiment. 第七実施形態に係る蓋材を示す断面図である。It is a sectional view showing the cover material concerning a seventh embodiment. 第八実施形態に係る蓋材を示す断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view showing a lid material according to an eighth embodiment;

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。なお、各実施形態において対応する構成要素には同一符号を付すことにより、重複する説明を省略する場合がある。各実施形態において構成の一部分のみを説明している場合、当該構成の他の部分については、先行して説明した他の実施形態の構成を適用することができる。各実施形態の説明において明示している構成の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても複数の実施形態の構成同士を部分的に組み合わせることができる。 EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, it demonstrates, referring drawings for the form for implementing this invention. In addition, overlapping description may be omitted by attaching the same reference numerals to the corresponding constituent elements in each embodiment. When only a part of the configuration is described in each embodiment, the configurations of other embodiments previously described can be applied to other portions of the configuration. In addition to combinations of configurations explicitly specified in the description of each embodiment, configurations of a plurality of embodiments can be partially combined even if they are not specified unless there is a particular problem with the combination.

図1は、本発明の第一実施形態に係る電子装置1を例示している。なお、以下の実施形態では、蓋材6側を「上」、基材4側を「下」として説明するが、上下方向はこれに限定されない。 FIG. 1 illustrates an electronic device 1 according to a first embodiment of the invention. In the following embodiments, the lid member 6 side will be described as "top" and the substrate 4 side will be described as "bottom", but the vertical direction is not limited to this.

本実施形態に係る電子装置1は、電子部品2と、電子部品2を内部に収容する気密パッケージ3とを備える。 An electronic device 1 according to this embodiment includes an electronic component 2 and an airtight package 3 that accommodates the electronic component 2 therein.

電子部品2は、本実施形態では、赤外光Lを出射するレーザ素子(光源)である。レーザ素子としては、例えば量子カスケードレーザ素子が挙げられる。電子部品2が量子カスケードレーザ素子である場合、電子装置1は、例えば、ガス分析装置やレーザ加工装置として利用される。 The electronic component 2 is a laser element (light source) that emits infrared light L in this embodiment. Examples of laser devices include quantum cascade laser devices. When the electronic component 2 is a quantum cascade laser element, the electronic device 1 is used, for example, as a gas analyzer or a laser processing device.

気密パッケージ3は、電子部品2が搭載される上面(主面)4aを有する基材4と、基材4の上面4aに電子部品2を包囲するように設けられた枠体5と、枠体5上に設けられた蓋材6とを備える。 The airtight package 3 includes a base material 4 having an upper surface (principal surface) 4a on which the electronic component 2 is mounted, a frame body 5 provided on the upper surface 4a of the base material 4 so as to surround the electronic component 2, and a frame body. 5 and a lid member 6 provided thereon.

基材4は、上面4a及び下面4bがともに平面から構成される板状体である。なお、基材4の上面4aは、電子部品2が搭載される部分に凹部が設けられていてもよい。 The base material 4 is a plate-like body having a flat upper surface 4a and a lower surface 4b. The upper surface 4a of the base material 4 may be provided with a concave portion in a portion where the electronic component 2 is mounted.

枠体5は、中心に上下方向(厚み方向)に延びる貫通部(例えば、平面視で円形又は矩形をなす貫通孔)5cを有する筒状体である。枠体5は、貫通部5cに対応する空間に配置された電子部品2を包囲する。本実施形態では、枠体5は、四角筒で構成されているが、円筒などの他の筒状形状であってもよい。 The frame body 5 is a cylindrical body having a through portion (for example, a circular or rectangular through hole in a plan view) 5c extending in the vertical direction (thickness direction) at the center. The frame 5 surrounds the electronic component 2 arranged in the space corresponding to the through portion 5c. In this embodiment, the frame body 5 is configured as a rectangular cylinder, but may be other cylindrical shapes such as a cylinder.

基材4及び枠体5は、例えば、窒化アルミニウムや酸化アルミニウムなどのセラミックス、ガラス、ガラスセラミックス、シリコンなどのケイ素化合物、或いはこれらとAg、Cuなどの金属との複合材などで構成される。本実施形態では、基材4及び枠体5は、金属から構成されている。なお、基材4及び枠体5を同素材から構成する場合、基材4及び枠体5を一体品から構成してもよいし、基材4及び枠体5をそれぞれ別体品から構成して互いに接合してもよい。基材4の上面4aと枠体5の下面5bとを接合する場合、その接合方法としては、レーザ接合、はんだ接合、ガラスフリット接合などの任意の方法が利用できる。 The base material 4 and the frame 5 are made of, for example, ceramics such as aluminum nitride or aluminum oxide, glass, glass ceramics, silicon compounds such as silicon, or composites of these materials and metals such as Ag or Cu. In this embodiment, the base material 4 and the frame 5 are made of metal. When the base material 4 and the frame body 5 are made of the same material, the base material 4 and the frame body 5 may be made as one piece, or the base material 4 and the frame body 5 may be made as separate pieces. may be joined together. When joining the upper surface 4a of the base material 4 and the lower surface 5b of the frame 5, any joining method such as laser joining, soldering, or glass frit joining can be used.

蓋材6は、上面6a及び下面6bがともに平面から構成される板状体であり、枠体5の貫通部5cを閉塞するように枠体5の上面5aに接合されている。なお、蓋材6は、上面6a及び下面6bの少なくとも一部が、レンズ機能を有するように、凸曲面又は凹曲面から構成されていてもよい。 The cover member 6 is a plate-like body having a flat upper surface 6a and a lower surface 6b, and is joined to the upper surface 5a of the frame 5 so as to close the through portion 5c of the frame 5. As shown in FIG. At least a part of the upper surface 6a and the lower surface 6b of the lid member 6 may be configured with a convex curved surface or a concave curved surface so as to have a lens function.

蓋材6は、ガラス製の赤外光透過部7と、赤外光透過部7の外周面7cを包囲するように、赤外光透過部7の外側に配置されたガラス製の可視光透過部8とを備える。 The lid member 6 includes an infrared light transmitting portion 7 made of glass and a visible light transmitting portion made of glass arranged outside the infrared light transmitting portion 7 so as to surround the outer peripheral surface 7c of the infrared light transmitting portion 7. a part 8;

蓋材6を板状体とする場合、赤外光透過部7の上面7aと可視光透過部8の上面8aとは面一であることが好ましく、赤外光透過部7の下面7bと可視光透過部8の下面8bとは面一であることが好ましい。 When the lid member 6 is a plate-like body, the upper surface 7a of the infrared light transmitting portion 7 and the upper surface 8a of the visible light transmitting portion 8 are preferably flush with each other, and the lower surface 7b of the infrared light transmitting portion 7 and the visible light transmitting portion 8 are preferably flush with each other. It is preferably flush with the lower surface 8 b of the light transmitting portion 8 .

赤外光透過部7は、例えば、厚みが2mmの場合に、3~14μmの波長域での内部透過率が70~99%であり、かつ、0.4~0.8μmの波長域での内部透過率が2%以下である。内部透過率は、例えば、日立ハイテクサイエンス製UH-4150を用いて測定できる。 For example, when the thickness is 2 mm, the infrared light transmitting portion 7 has an internal transmittance of 70 to 99% in a wavelength range of 3 to 14 μm and a transmittance in a wavelength range of 0.4 to 0.8 μm. The internal transmittance is 2% or less. The internal transmittance can be measured using, for example, UH-4150 manufactured by Hitachi High-Tech Science.

赤外光透過部7は、本実施形態では、カルコゲナイドガラスから構成される。なお、赤外光透過部7は、上記の内部透過率を有するガラスであれば、カルコゲナイドガラスに限定されない。 The infrared light transmitting portion 7 is made of chalcogenide glass in this embodiment. In addition, the infrared light transmitting portion 7 is not limited to chalcogenide glass as long as it is glass having the above internal transmittance.

カルコゲナイドガラスは、モル百分率で、S 50~80%、Sb 0~40%(ただし0%を含まない)、Ge 0~18%(ただし0%を含まない)、Sn 0~20%、Bi 0~20%を含有していてもよい。 The chalcogenide glasses, in molar percentages, are S 50-80%, Sb 0-40% (but not including 0%), Ge 0-18% (but not including 0%), Sn 0-20%, Bi 0 It may contain up to 20%.

カルコゲナイドガラスにおいて、Sの含有量は、モル百分率で、より好ましくは55%以上、更に好ましくは60%以上、より好ましくは75%以下、更に好ましくは70%以下である。ガラス中のSの含有量が50%未満になると、ガラス化し難くなる。一方、ガラス中のSの含有量が80%を超えると、ガラスの耐候性が低下することにより、電子装置1の使用環境が制限されることになる。 In the chalcogenide glass, the S content is preferably 55% or more, more preferably 60% or more, more preferably 75% or less, and still more preferably 70% or less in terms of molar percentage. When the S content in the glass is less than 50%, vitrification becomes difficult. On the other hand, when the content of S in the glass exceeds 80%, the weather resistance of the glass deteriorates, which limits the operating environment of the electronic device 1 .

カルコゲナイドガラスにおいて、Sbの含有量は、モル百分率で、より好ましくは5%以上、更に好ましくは10%以上、より好ましくは35%以下、更に好ましくは33%以下である。ガラス中にSbを含有しない場合、または、その含有量が40%を超えると、ガラス化し難くなる。 The Sb content in the chalcogenide glass is preferably 5% or more, more preferably 10% or more, more preferably 35% or less, and still more preferably 33% or less in terms of molar percentage. When the glass does not contain Sb, or when the content exceeds 40%, vitrification becomes difficult.

カルコゲナイドガラスにおいて、Geの含有量は、モル百分率で、より好ましくは2%以上、更に好ましくは4%以上、より好ましくは20%以下、更に好ましくは15%以下である。ガラス中にGeを含有しない場合、ガラス化し難くなる。一方、ガラス中のGeの含有量が18%を超えると、ガラス中からGe系の結晶が析出することにより、赤外光透過部7の特性を満たす内部透過率を得難くなる。 In the chalcogenide glass, the molar percentage of Ge is preferably 2% or more, more preferably 4% or more, more preferably 20% or less, and still more preferably 15% or less. If the glass does not contain Ge, it becomes difficult to vitrify. On the other hand, if the Ge content in the glass exceeds 18%, Ge-based crystals precipitate out of the glass, making it difficult to obtain an internal transmittance that satisfies the characteristics of the infrared light transmitting portion 7 .

カルコゲナイドガラスにおいて、Snの含有量は、モル百分率で、より好ましくは1%以上、更に好ましくは5%以上、より好ましくは15%以下、更に好ましくは10%以下である。ガラス中のSnは、ガラス化を促進する成分である。しかし、ガラス中のSnの含有量が20%を超えると、ガラス化し難くなる。 In the chalcogenide glass, the Sn content is preferably 1% or more, more preferably 5% or more, more preferably 15% or less, and still more preferably 10% or less in terms of molar percentage. Sn in the glass is a component that promotes vitrification. However, when the Sn content in the glass exceeds 20%, vitrification becomes difficult.

カルコゲナイドガラスにおいて、Biの含有量は、モル百分率で、より好ましくは0.5%以上、更に好ましくは2%以上、より好ましくは10%以下、更に好ましくは8%以下である。ガラス中のBiは、ガラスの溶融時に、原料がガラス化するのに必要なエネルギーを抑える成分である。一方、ガラス中のBiの含有量が20%を超えると、ガラス中からBi系の結晶が析出することにより、赤外光透過部7の特性を満たす内部透過率を得難くなる。 In the chalcogenide glass, the molar percentage of Bi content is preferably 0.5% or more, more preferably 2% or more, more preferably 10% or less, and still more preferably 8% or less. Bi in the glass is a component that suppresses the energy required for vitrification of raw materials when the glass is melted. On the other hand, when the content of Bi in the glass exceeds 20%, it becomes difficult to obtain the internal transmittance that satisfies the properties of the infrared light transmitting portion 7 due to precipitation of Bi-based crystals from the glass.

上記の組成に限らず、カルコゲナイドガラスは、モル百分率で、Te 4~80%、Ge 0~50%(ただし0%を含まない)、Ga 0~20%を含有するものでもよい。 The chalcogenide glass is not limited to the above composition, and may contain 4 to 80% Te, 0 to 50% Ge (but not including 0%), and 0 to 20% Ga in molar percentage.

カルコゲナイドガラスにおいて、Teの含有量は、モル百分率で、より好ましくは10%以上、更に好ましくは20%以上、より好ましくは75%以下、更に好ましくは70%以下である。ガラス中のTeの含有量が4%未満になると、ガラス化し難くなる。一方、ガラス中のTeの含有量が80%を超えると、ガラスからTe系の結晶が析出することにより、赤外光透過部7の特性を満たす内部透過率を得難くなる。 In the chalcogenide glass, the molar percentage of Te is preferably 10% or more, more preferably 20% or more, more preferably 75% or less, and still more preferably 70% or less. When the Te content in the glass is less than 4%, vitrification becomes difficult. On the other hand, when the Te content in the glass exceeds 80%, Te-based crystals precipitate from the glass, making it difficult to obtain an internal transmittance that satisfies the properties of the infrared light transmitting portion 7 .

カルコゲナイドガラスにおいて、Geの含有量は、モル百分率で、より好ましくは1%以上、更に好ましくは5%以上、より好ましくは40%以下、更に好ましくは30%以下である。ガラス中にGeを含有しない場合、ガラス化し難くなる。一方、ガラス中のGeの含有量が50%を超えると、ガラスからGe系の結晶が析出することにより、赤外光透過部7の特性を満たす内部透過率を得難くなる。 In the chalcogenide glass, the molar percentage of Ge is preferably 1% or more, more preferably 5% or more, more preferably 40% or less, and still more preferably 30% or less. If the glass does not contain Ge, it becomes difficult to vitrify. On the other hand, if the Ge content in the glass exceeds 50%, Ge-based crystals precipitate from the glass, making it difficult to obtain the internal transmittance that satisfies the properties of the infrared light transmitting portion 7 .

カルコゲナイドガラスにおいて、Gaの含有量は、モル百分率で、より好ましくは0.1%以上、更に好ましくは1%以上、より好ましくは15%以下、更に好ましくは10%以下である。ガラス中にGaを含有することにより、ガラス化範囲を広げ、ガラスの熱的安定性(ガラス化の安定性)を高めることができる。 In the chalcogenide glass, the Ga content in terms of molar percentage is preferably 0.1% or more, more preferably 1% or more, more preferably 15% or less, and still more preferably 10% or less. By containing Ga in the glass, the vitrification range can be widened and the thermal stability (vitrification stability) of the glass can be enhanced.

可視光透過部8は、例えば、厚みが2mmの場合に、0.4~0.8μmの波長域での内部透過率が50%以上である。内部透過率は、例えば、日立ハイテクサイエンス製UH-4150を用いて測定できる。 For example, when the visible light transmitting portion 8 has a thickness of 2 mm, the internal transmittance in the wavelength range of 0.4 to 0.8 μm is 50% or more. The internal transmittance can be measured using, for example, UH-4150 manufactured by Hitachi High-Tech Science.

可視光透過部8は、特に限定されるものではないが、例えば、ケイ酸塩ガラス、シリカガラス、ホウ珪酸ガラス、ソーダガラス、ソーダライムガラス、アルミノ珪酸塩ガラス、無アルカリガラスなどから構成される。 The visible light transmitting portion 8 is not particularly limited, but is made of, for example, silicate glass, silica glass, borosilicate glass, soda glass, soda lime glass, aluminosilicate glass, alkali-free glass, or the like. .

カルコゲナイドガラスの熱膨張係数は、ケイ酸塩ガラス、シリカガラス、ホウ珪酸ガラス、ソーダガラス、ソーダライムガラス、アルミノ珪酸塩ガラス、無アルカリガラスの熱膨張係数よりも顕著に大きい。したがって、赤外光透過部7にカルコゲナイドガラスを用い、可視光透過部8に上記に列挙したガラスを用いる場合、両者の熱膨張係数の不整合により、赤外光透過部と可視光透過部との接合部であるシリコン層が破損して、蓋材の機械的強度が低下するおそれがある。これを解決すべく、赤外光透過部に適用するカルコゲナイドガラスの熱膨張係数と、可視光透過部に適用する上記ガラスの熱膨張係数の差は、好ましくは150×10-7/℃以下、より好ましくは130×10-7/℃以下、更に好ましくは110×10-7/℃以下、特に好ましくは90×10-7/℃以下に規定する。 The thermal expansion coefficient of chalcogenide glass is significantly larger than that of silicate glass, silica glass, borosilicate glass, soda glass, soda lime glass, aluminosilicate glass, and alkali-free glass. Therefore, when chalcogenide glass is used for the infrared light transmitting portion 7 and the glasses listed above are used for the visible light transmitting portion 8, the mismatch between the thermal expansion coefficients of the two causes the difference between the infrared light transmitting portion and the visible light transmitting portion. There is a risk that the silicon layer, which is the joint between the two, may be damaged and the mechanical strength of the lid member may be reduced. In order to solve this problem, the difference between the thermal expansion coefficient of the chalcogenide glass applied to the infrared light transmitting portion and the thermal expansion coefficient of the glass applied to the visible light transmitting portion is preferably 150×10 −7 /° C. or less. More preferably 130×10 −7 /° C. or less, still more preferably 110×10 −7 /° C. or less, and particularly preferably 90×10 −7 /° C. or less.

可視光透過部8は、枠体5の貫通部5cに対応する位置に、赤外光透過部7を保持するための保持部8cを有する。本実施形態では、保持部8cは、貫通部(例えば、平面視で円形又は矩形をなす貫通孔)から構成されており、その内周面で赤外光透過部7の外周面7cが保持されている。 The visible light transmitting portion 8 has a holding portion 8 c for holding the infrared light transmitting portion 7 at a position corresponding to the through portion 5 c of the frame 5 . In the present embodiment, the holding portion 8c is composed of a through portion (for example, a through hole having a circular or rectangular shape in a plan view), and the inner peripheral surface of the holding portion 8c holds the outer peripheral surface 7c of the infrared light transmitting portion 7. ing.

赤外光透過部7の外周面7cは、抜け止め部9を有する。 An outer peripheral surface 7 c of the infrared light transmitting portion 7 has a retaining portion 9 .

抜け止め部9は、赤外光透過部7の外周面7cの下端部(枠体5側の端部)にのみ設けられている。抜け止め部9は、枠体5側に移行するに連れて、外径側に漸次拡径するテーパ部から構成されている。可視光透過部8は、保持部8cにおいて、抜け止め部9に倣った形状(テーパ部)をなし、抜け止め部9と上下方向で係合する係合部10を備える。赤外光透過部7の抜け止め部9と、可視光透過部8の係合部10とを係合させることにより、赤外光透過部7の上方側への移動が規制される。 The retaining portion 9 is provided only at the lower end portion (the end portion on the frame body 5 side) of the outer peripheral surface 7c of the infrared light transmitting portion 7 . The retainer portion 9 is composed of a tapered portion whose diameter gradually expands toward the outer diameter side as it moves toward the frame body 5 side. The visible light transmitting portion 8 includes an engaging portion 10 that has a shape (tapered portion) following the retaining portion 9 in the holding portion 8c and engages with the retaining portion 9 in the vertical direction. By engaging the retaining portion 9 of the infrared light transmitting portion 7 with the engaging portion 10 of the visible light transmitting portion 8, upward movement of the infrared light transmitting portion 7 is restricted.

抜け止め部9の少なくとも一部(赤外光透過部7の下面7bの一部)は、枠体5の上面5aと重なっている。これにより、抜け止め部9の少なくとも一部が、枠体5によって押えられるため、赤外光透過部7の下方側への移動が規制される。その結果、赤外光透過部7の上下方向の両側への移動が規制されるため、赤外光透過部7が、可視光透過部8の保持部8cから脱落することなく、確実に保持された状態を維持する。 At least a portion of the retainer 9 (a portion of the lower surface 7 b of the infrared light transmitting portion 7 ) overlaps the upper surface 5 a of the frame 5 . As a result, at least a part of the retainer 9 is pressed by the frame 5, and downward movement of the infrared light transmitting portion 7 is restricted. As a result, the movement of the infrared light transmitting portion 7 to both sides in the vertical direction is restricted. maintained.

図2に示すように、赤外光透過部7の外周面7cと可視光透過部8の保持部8cとは、互いに接合された第一接合部11を有する。第一接合部11はシリコン層12を含む。赤外光透過部7を構成する赤外光透過ガラス(例えば、カルコゲナイドガラス)は、他部材との密着性や接合性が非常に悪い場合が多いが、シリコン層との密着性や接合性は良好である。したがって、シリコン層12を介在させることで、赤外光透過部7と可視光透過部8との接合強度(気密性)を上げることができる。また、シリコン層は緩衝機能を有する。このため、第一接合部11にシリコン層12を形成すると、赤外光透過部7にカルコゲナイドガラスを適用し、可視光透過部8にケイ酸塩ガラス、シリカガラス、ホウ珪酸ガラス、ソーダガラス、ソーダライムガラス、アルミノ珪酸塩ガラス、無アルカリガラスなどを適用した場合、両者の熱膨張係数の不整合により相互に発生する残留応力を緩和することができ、蓋材が破損する危険性を低減する効果ができる。本実施形態では、シリコン層12は、抜け止め部9及び係合部10に対応する位置に設けられている。つまり、抜け止め部9及び係合部10は、シリコン層12を介して接触しており、抜け止め部9を除外した位置では、赤外光透過部7及び可視光透過部8は直接接触している。 As shown in FIG. 2, the outer peripheral surface 7c of the infrared light transmitting portion 7 and the holding portion 8c of the visible light transmitting portion 8 have a first joint portion 11 joined to each other. The first junction 11 includes a silicon layer 12 . The infrared light transmitting glass (for example, chalcogenide glass) constituting the infrared light transmitting portion 7 often has very poor adhesion and bonding with other members, but has poor adhesion and bonding with the silicon layer. Good. Therefore, by interposing the silicon layer 12, the bonding strength (airtightness) between the infrared light transmitting portion 7 and the visible light transmitting portion 8 can be increased. Also, the silicon layer has a buffer function. Therefore, when the silicon layer 12 is formed on the first bonding portion 11, the infrared light transmitting portion 7 is made of chalcogenide glass, and the visible light transmitting portion 8 is made of silicate glass, silica glass, borosilicate glass, soda glass, When using soda-lime glass, aluminosilicate glass, alkali-free glass, etc., it is possible to relax the residual stress that occurs due to the mismatch of the thermal expansion coefficients of the two, reducing the risk of damage to the lid material. can be effective. In this embodiment, the silicon layer 12 is provided at a position corresponding to the retaining portion 9 and the engaging portion 10 . In other words, the retaining portion 9 and the engaging portion 10 are in contact with each other through the silicon layer 12, and the infrared light transmitting portion 7 and the visible light transmitting portion 8 are in direct contact at a position excluding the retaining portion 9. ing.

シリコン層12は、蒸着やスパッタなどにより、赤外光透過部7及び可視光透過部8のいずれか一方のガラス面に形成された膜であり、赤外光透過部7と他部材との密着性を向上させる役割を有する。 The silicon layer 12 is a film formed on the glass surface of either the infrared light transmitting portion 7 or the visible light transmitting portion 8 by vapor deposition, sputtering, or the like, and adheres between the infrared light transmitting portion 7 and other members. It has a role to improve sexuality.

シリコン層12の厚みは、例えば、0.01~0.50μm、0.02~0.30μm、特に0.03~0.10μmであることが好ましい。 The thickness of the silicon layer 12 is, for example, preferably 0.01 to 0.50 μm, 0.02 to 0.30 μm, particularly 0.03 to 0.10 μm.

赤外光透過部7の下面7b(抜け止め部9の下面)と枠体5の上面5aとは、互いに接合された第二接合部13を有する。第二接合部13は、枠体5の貫通部5cを包囲するように、枠体5の上面5aに環状に形成される。第二接合部13は、赤外光透過部7側から順に、シリコン層14と、メタライズ層15と、はんだ層16とを含む。赤外光透過部7を構成する赤外光透過ガラスは、上述の通り、他部材との密着性や接合性が非常に悪い場合が多いが、シリコン層14との密着性や接合性は良好である。シリコン層14は、メタライズ層15との密着性や接合性が良好である。はんだ層16は、メタライズ層15との密着性や接合性が良好であると共に、第二接合部13の気密性を確保し易いという利点がある。したがって、シリコン層14、メタライズ層15及びはんだ層16を介在させることで、赤外光透過部7と枠体5との接合強度(気密性)を上げることができる。 The lower surface 7b of the infrared light transmitting portion 7 (the lower surface of the retainer portion 9) and the upper surface 5a of the frame 5 have a second joint portion 13 joined to each other. The second joint portion 13 is annularly formed on the upper surface 5 a of the frame 5 so as to surround the through portion 5 c of the frame 5 . The second joint portion 13 includes a silicon layer 14, a metallized layer 15, and a solder layer 16 in order from the infrared light transmitting portion 7 side. As described above, the infrared light-transmitting glass constituting the infrared light-transmitting portion 7 often has very poor adhesion and bonding to other members, but has good adhesion and bonding to the silicon layer 14. is. The silicon layer 14 has good adhesiveness and bondability with the metallized layer 15 . The solder layer 16 has the advantages of good adhesiveness and bondability with the metallized layer 15 and easy securing of the airtightness of the second joint portion 13 . Therefore, by interposing the silicon layer 14, the metallized layer 15, and the solder layer 16, the bonding strength (airtightness) between the infrared light transmitting portion 7 and the frame 5 can be increased.

シリコン層14は、蒸着やスパッタなどにより、赤外光透過部7のガラス面に形成された膜であり、赤外光透過部7と他部材との密着性を向上させる役割を有する。メタライズ層15は、蒸着やスパッタなどにより、シリコン層14に形成された金属膜であり、はんだ層16との密着性を向上させる役割を有する。なお、枠体5とはんだ層16との密着性が悪い場合には、枠体5とはんだ層16の間にも、メタライズ層を形成することが好ましい。 The silicon layer 14 is a film formed on the glass surface of the infrared light transmitting portion 7 by vapor deposition, sputtering, or the like, and serves to improve adhesion between the infrared light transmitting portion 7 and other members. The metallized layer 15 is a metal film formed on the silicon layer 14 by vapor deposition, sputtering, or the like, and serves to improve adhesion with the solder layer 16 . If the adhesion between the frame 5 and the solder layer 16 is poor, it is preferable to form a metallized layer also between the frame 5 and the solder layer 16 .

メタライズ層15の材質としては、例えばCr、Ti、Ni、Pt、Au、W、Pdおよびこれらを含む合金層、或いはこれら金属、合金の多層膜などが利用できる。はんだ層16の材質としては、例えばAu、Sn、Ag、Pb、In、Bi、およびこれら金属を含む合金、すなわち、Au-Sn系はんだ、Sn-Ag系はんだ、Sn-In系はんだ、Sn-Bi系はんだ、Pb系はんだなどが利用できる。 As a material for the metallized layer 15, for example, Cr, Ti, Ni, Pt, Au, W, Pd, an alloy layer containing these, or a multilayer film of these metals or alloys can be used. Materials for the solder layer 16 include, for example, Au, Sn, Ag, Pb, In, Bi, and alloys containing these metals, that is, Au—Sn solder, Sn—Ag solder, Sn—In solder, Sn— Bi-based solder, Pb-based solder, or the like can be used.

シリコン層14の厚みは、例えば、0.01~0.50μm、0.02~0.30μm、特に0.03~0.10μmであることが好ましい。メタライズ層15の厚みは、例えば、0.10~10.0μm、0.50~5.00μm、特に1.00~3.00μmであることが好ましい。はんだ層16の厚みは、例えば、1~300μm、5~100μm、特に15~50μmであることが好ましい。 The thickness of the silicon layer 14 is, for example, preferably 0.01 to 0.50 μm, 0.02 to 0.30 μm, particularly 0.03 to 0.10 μm. The thickness of the metallized layer 15 is, for example, 0.10 to 10.0 μm, 0.50 to 5.00 μm, preferably 1.00 to 3.00 μm. The thickness of the solder layer 16 is, for example, preferably 1-300 μm, 5-100 μm, particularly preferably 15-50 μm.

可視光透過部8の下面8bと枠体5の上面5aとは、互いに接合された第三接合部17を有する。第三接合部17は、枠体5の貫通部5c及び第二接合部13を包囲するように、枠体5の上面5aに環状に形成される。第三接合部17は、可視光透過部8側から順に、メタライズ層18と、はんだ層19とを含む。可視光透過部8を構成する可視光透過ガラスは赤外光透過ガラスに比べて、他部材との密着性や接合性が良好な場合が多い。したがって、可視光透過部8と枠体5とは、メタライズ層18及びはんだ層19を介して接合すれば、可視光透過部8と枠体5との接合強度(気密性)を上げることができる。 The lower surface 8b of the visible light transmitting portion 8 and the upper surface 5a of the frame 5 have a third joint portion 17 joined to each other. The third joint portion 17 is annularly formed on the upper surface 5 a of the frame 5 so as to surround the through portion 5 c of the frame 5 and the second joint portion 13 . The third joint portion 17 includes a metallized layer 18 and a solder layer 19 in order from the visible light transmitting portion 8 side. In many cases, the visible light transmitting glass forming the visible light transmitting portion 8 has better adhesion and bondability with other members than the infrared light transmitting glass. Therefore, if the visible light transmitting portion 8 and the frame 5 are bonded via the metallized layer 18 and the solder layer 19, the bonding strength (airtightness) between the visible light transmitting portion 8 and the frame 5 can be increased. .

メタライズ層18は、蒸着やスパッタなどにより、可視光透過部8のガラス面に形成された金属膜であり、はんだ層19との密着性を向上させる役割を有する。なお、枠体5とはんだ層19との密着性が悪い場合には、枠体5とはんだ層19の間にも、メタライズ層を形成することが好ましい。 The metallized layer 18 is a metal film formed on the glass surface of the visible light transmitting portion 8 by vapor deposition, sputtering, or the like, and serves to improve adhesion with the solder layer 19 . If the adhesion between the frame 5 and the solder layer 19 is poor, it is preferable to form a metallized layer between the frame 5 and the solder layer 19 as well.

メタライズ層18の厚みは、例えば、0.01~0.50μm、0.02~0.30μm、特に0.03~0.10μmであることが好ましい。はんだ層19の厚みは、例えば、1~300μm、5~100μm、特に15~50μmであることが好ましい。なお、図2では、便宜上、第三接合部17のメタライズ層18の厚みを、第二接合部13のメタライズ層15の厚みよりも大きく図示しているが、実際には、第二接合部13のシリコン層14の厚みは非常に小さく、メタライズ層18及びメタライズ層15の厚み差は無視できる程度である。 The thickness of the metallized layer 18 is, for example, 0.01 to 0.50 μm, 0.02 to 0.30 μm, preferably 0.03 to 0.10 μm. The thickness of the solder layer 19 is, for example, preferably 1-300 μm, 5-100 μm, particularly preferably 15-50 μm. In FIG. 2, the thickness of the metallized layer 18 of the third joint 17 is shown to be larger than the thickness of the metallized layer 15 of the second joint 13 for the sake of convenience. The thickness of the silicon layer 14 is very small, and the thickness difference between the metallization layers 18 and 15 is negligible.

第二接合部13のシリコン層14は、第三接合部17内に食み出していてもよい。つまり、シリコン層14の形成領域の一部が、可視光透過部8の下面8bの範囲内に位置していてもよい。 The silicon layer 14 of the second joint portion 13 may protrude into the third joint portion 17 . In other words, part of the formation region of the silicon layer 14 may be located within the range of the lower surface 8 b of the visible light transmitting portion 8 .

第二接合部13は、第三接合部17と接触した状態で連続しており、第一接合部11は、第二接合部13及び第三接合部17の少なくとも一方と接触した状態で連続している。なお、第一接合部11、第二接合部13及び第三接合部17の少なくとも一つが、他の接合部と連続していなくてもよい。 The second joint portion 13 is continuous in contact with the third joint portion 17, and the first joint portion 11 is continuous in contact with at least one of the second joint portion 13 and the third joint portion 17. ing. At least one of the first joint portion 11, the second joint portion 13, and the third joint portion 17 may not be continuous with the other joint portions.

以上のように構成された電子装置1によれば、可視光透過部8を通じた目視等の外観検査によって、枠体5と蓋材6との接合部の状態や赤外光透過部7と可視光透過部8との接合部の状態等を観察できる。そのため、電子装置1の気密パッケージ3の気密性を阻害する欠陥の有無を外観検査よって簡単に確認できる。 According to the electronic device 1 configured as described above, an external appearance inspection such as visual inspection through the visible light transmitting portion 8 confirms the state of the joint portion between the frame 5 and the lid member 6, and the infrared light transmitting portion 7 and the visible light. The state of the junction with the light transmitting portion 8 can be observed. Therefore, the presence or absence of a defect that impedes the airtightness of the airtight package 3 of the electronic device 1 can be easily confirmed by visual inspection.

次に、以上のように構成された電子装置1の製造方法の一例を説明する。 Next, an example of a method for manufacturing the electronic device 1 configured as described above will be described.

本製造方法は、電子部品2が実装された基材4を準備する基材準備工程と、枠体5を準備する枠体準備工程と、蓋材6を準備する蓋材準備工程と、基材4、枠体5及び蓋材6を接合する組立工程とを含む(図1を参照)。 This manufacturing method comprises a base material preparation step of preparing a base material 4 on which electronic components 2 are mounted, a frame body preparation process of preparing a frame body 5, a cover material preparation process of preparing a cover material 6, a base material 4, and an assembling step of joining the frame 5 and the lid member 6 (see FIG. 1).

基材準備工程では、基材4の上面4aに電子部品2を実装する。 In the substrate preparation step, the electronic component 2 is mounted on the upper surface 4 a of the substrate 4 .

枠体準備工程では、枠体5の母材に貫通部5cを形成する。貫通部5cの形成方法としては、例えば、プレス加工、切削加工、エッチング加工、レーザ加工、サンドブラスト加工などが挙げられる。本実施形態では、プレス加工が利用される。 In the frame preparation step, the through portion 5c is formed in the base material of the frame 5 . Examples of the method for forming the penetrating portion 5c include pressing, cutting, etching, laser processing, and sandblasting. In this embodiment, press working is used.

蓋材準備工程では、可視光透過部8の母材ガラスに保持部8cを形成する可視光透過部形成工程と、赤外光透過部7の母材ガラスを加熱変形させて、可視光透過部8の保持部8cに外周面7cが保持された赤外光透過部7を形成する赤外光透過部形成工程とを含む。 In the cover material preparation step, the visible light transmitting portion forming step of forming the holding portion 8c in the base material glass of the visible light transmitting portion 8, and the base material glass of the infrared light transmitting portion 7 are deformed by heating to form the visible light transmitting portion. and an infrared light transmitting portion forming step of forming the infrared light transmitting portion 7 in which the outer peripheral surface 7c is held by the holding portion 8c.

可視光透過部形成工程では、可視光透過部8と同一のガラス組成を有する板状の母材ガラスに係合部10を有する保持部8cを形成する。保持部8cの形成方法としては、例えば、プレス加工、切削加工、エッチング加工、レーザ加工、サンドブラスト加工などが挙げられる。本実施形態では、エッチング加工が利用される。 In the visible light transmitting portion forming step, the retaining portion 8 c having the engaging portion 10 is formed on a plate-shaped base glass having the same glass composition as the visible light transmitting portion 8 . Methods for forming the holding portion 8c include, for example, pressing, cutting, etching, laser processing, sandblasting, and the like. In this embodiment, an etching process is used.

図3及び図4に示すように、赤外光透過部形成工程では、赤外光透過部7と同一のガラス組成を有する柱状(例えば円柱状)の母材ガラス20を可視光透過部8の保持部8c内に挿通した状態で、母材ガラス20を加熱しながら成形型21によって押圧する。 As shown in FIGS. 3 and 4 , in the infrared light transmitting portion forming step, a columnar (for example, cylindrical) base glass 20 having the same glass composition as that of the infrared light transmitting portion 7 is applied to the visible light transmitting portion 8 . While being inserted into the holding portion 8c, the base glass 20 is pressed by the molding die 21 while being heated.

成形型21は、赤外光透過部7の上面7aを成形する成形面22aを有する第一成形型22と、第一成形型22の下方に配置され、赤外光透過部7の下面7bを成形する成形面23aを有する第二成形型23とを備える。第一成形型22及び第二成形型23は、例えば超硬合金やSUS等の鋼材により構成される。 The molding die 21 is arranged below the first molding die 22 having a molding surface 22a for molding the upper surface 7a of the infrared light transmitting portion 7, and the first molding die 22 to form the lower surface 7b of the infrared light transmitting portion 7. A second molding die 23 having a molding surface 23a for molding is provided. The first forming die 22 and the second forming die 23 are made of steel such as cemented carbide or SUS.

母材ガラス20が加熱環境下において酸素にさらされる場合、母材ガラス20表層が酸化され易くなる。したがって、成形型21と母材ガラス20は、減圧環境下、又は、不活性ガス(例えば窒素ガス)が充填されたチャンバ内に配置されていることが好ましい。これにより、母材ガラス20の光学特性が劣化する可能性や、母材ガラス20と保持部8c界面における気密密着性が低下する可能性を回避できる。なお、チャンバの外側には、成形型21及び母材ガラス20を加熱するための図示しないヒータが設けられている。 When the base material glass 20 is exposed to oxygen in a heating environment, the surface layer of the base material glass 20 is easily oxidized. Therefore, it is preferable that the mold 21 and the base glass 20 are placed in a reduced pressure environment or in a chamber filled with an inert gas (for example, nitrogen gas). As a result, it is possible to avoid the possibility that the optical properties of the base material glass 20 are degraded and the possibility that the airtight adhesion at the interface between the base material glass 20 and the holding portion 8c is deteriorated. A heater (not shown) for heating the mold 21 and the base glass 20 is provided outside the chamber.

赤外光透過部形成工程では、可視光透過部8の保持部8cに母材ガラス20を挿通する(図3を参照)。この状態で、母材ガラス20の上面20a及び下面20bのいずれか一方の面は可視光透過部8の外側に食み出し、母材ガラス20の他方の面は可視光透過部8と面一とされている(図3では下面20bが食み出した状態を例示)。第一成形型22の成形面22aと第二成形型23の成形面23aとにより、保持部8cに挿通された母材ガラス20の上面20a及び下面20bを上下両側から挟持する。その後、ヒータによって成形型21及び母材ガラス20を加熱した状態で、第一成形型22の成形面22a及び第二成形型23の成形面23aを互いに接近させて母材ガラス20を押圧する(図4を参照)。 In the infrared light transmitting portion forming step, the base glass 20 is inserted through the holding portion 8c of the visible light transmitting portion 8 (see FIG. 3). In this state, one of the upper surface 20a and the lower surface 20b of the base material glass 20 protrudes outside the visible light transmitting portion 8, and the other surface of the base material glass 20 is flush with the visible light transmitting portion 8. (Fig. 3 illustrates a state in which the lower surface 20b protrudes). The molding surface 22a of the first molding die 22 and the molding surface 23a of the second molding die 23 sandwich the upper surface 20a and the lower surface 20b of the base glass 20 inserted into the holding portion 8c from above and below. After that, while the mold 21 and the base glass 20 are heated by the heater, the molding surface 22a of the first mold 22 and the molding surface 23a of the second mold 23 are brought close to each other to press the base glass 20 ( See Figure 4).

赤外光透過部形成工程において、母材ガラス20は、例えば160~260℃に加熱される。加熱された母材ガラス20は軟化し、第一成形型22の成形面22a及び第二成形型23の成形面23aによって加えられる圧力によって変形する。これにより、母材ガラス20は、上下方向に縮小しながら幅方向に拡大し、保持部8cに密着する。そのため、母材ガラス20の外周面20cは、保持部8cに倣った形状となる。この母材ガラス20を徐冷することにより、抜け止め部9を有する可視光透過部8が、保持部8cに保持された状態で成形される。 In the process of forming the infrared light transmitting portion, the base material glass 20 is heated to 160 to 260° C., for example. The heated base glass 20 is softened and deformed by the pressure applied by the molding surface 22 a of the first mold 22 and the molding surface 23 a of the second mold 23 . As a result, the base material glass 20 expands in the width direction while shrinking in the vertical direction, and adheres to the holding portion 8c. Therefore, the outer peripheral surface 20c of the base material glass 20 has a shape that follows the holding portion 8c. By slowly cooling the base material glass 20, the visible light transmitting portion 8 having the retaining portion 9 is formed while being held by the holding portion 8c.

赤外光透過部形成工程では、母材ガラス20を成形型21によって押圧する前に、可視光透過部8の保持部8cの少なくとも一部には、蒸着やスパッタなどによりシリコン層12が予め形成される。本実施形態では、係合部10のガラス面にシリコン層12が形成される。そのため、上述のように、母材ガラス20を保持部8cに接触するように変形させると、可視光透過部8と母材ガラス20とが、シリコン層12を介して密着する。これにより、可視光透過部8と赤外光透過部7とを接合する第一接合部11が形成され、気密性が確保される。 In the infrared light transmitting portion forming step, before pressing the base material glass 20 with the molding die 21, the silicon layer 12 is formed in advance on at least part of the holding portion 8c of the visible light transmitting portion 8 by vapor deposition, sputtering, or the like. be done. In this embodiment, a silicon layer 12 is formed on the glass surface of the engaging portion 10 . Therefore, as described above, when the glass base material 20 is deformed so as to come into contact with the holding portion 8c, the visible light transmitting portion 8 and the glass base material 20 are brought into close contact with each other with the silicon layer 12 interposed therebetween. As a result, the first joint portion 11 that joins the visible light transmitting portion 8 and the infrared light transmitting portion 7 is formed, and airtightness is ensured.

組立工程では、基材4と枠体5とを接合する第一接合工程と、枠体5と蓋材6とを接合する第二接合工程とを含む。 The assembling process includes a first joining step of joining the base material 4 and the frame 5 and a second joining step of joining the frame 5 and the lid member 6 .

第一接合工程では、基材4の上面4aと枠体5の下面5bとを、レーザ接合、はんだ接合、ガラスフリット接合などの任意の方法により接合する。基材4と枠体5とを一体品で構成する場合、第一接合工程は省略される。 In the first bonding step, the upper surface 4a of the base material 4 and the lower surface 5b of the frame 5 are bonded by any method such as laser bonding, soldering, or glass frit bonding. When the base material 4 and the frame body 5 are configured as an integral product, the first joining step is omitted.

第二接合工程では、枠体5の上面5aと蓋材6の下面6bとを接合する。詳細には、枠体5の上面5aと蓋材6の赤外光透過部7の下面7bとは、赤外光透過部7側から順に、シリコン層14と、メタライズ層15と、はんだ層16とを含む第二接合部13を形成することにより接合する(図2を参照)。枠体5の上面5aと蓋材6の可視光透過部8の下面8bとは、可視光透過部8側から順に、メタライズ層18と、はんだ層19とを含む第三接合部17を形成することにより接合する(図2を参照)。シリコン層14及びメタライズ層15,18は、蒸着やスパッタなどにより形成される。はんだ層16,19は、はんだ材料を溶融させ、その後固化することにより形成される。 In the second joining step, the upper surface 5a of the frame 5 and the lower surface 6b of the lid member 6 are joined. Specifically, the upper surface 5a of the frame 5 and the lower surface 7b of the infrared light transmitting portion 7 of the lid member 6 are composed of a silicon layer 14, a metallized layer 15, and a solder layer 16 in this order from the infrared light transmitting portion 7 side. (see FIG. 2). The upper surface 5a of the frame 5 and the lower surface 8b of the visible light transmitting portion 8 of the lid member 6 form a third joint portion 17 including a metallized layer 18 and a solder layer 19 in order from the visible light transmitting portion 8 side. (see FIG. 2). The silicon layer 14 and metallized layers 15 and 18 are formed by vapor deposition, sputtering, or the like. The solder layers 16, 19 are formed by melting the solder material and then solidifying it.

図5~図11は、本発明の他の実施形態に係る蓋材6をそれぞれ示す。蓋材6の赤外光透過部7は、蓋材6のみの状態(枠体5と接合する前の状態)で、(1)可視光透過部8の保持部8cに対する赤外光透過部7の厚み方向の一方側への移動を規制する抜け止め部を有するもの(第一~三実施形態)、(2)可視光透過部8の保持部8cに対する赤外光透過部7の厚み方向の両側への移動を規制する抜け止め部を有するもの(第四~七実施形態)、(3)抜け止め部を有さないもの(第八実施形態)に大別される。 5 to 11 each show a lid member 6 according to another embodiment of the invention. The infrared light transmitting portion 7 of the lid member 6 is in the state of only the lid member 6 (before being joined to the frame 5): (1st to 3rd embodiments), (2) the thickness direction of the infrared light transmitting portion 7 with respect to the holding portion 8c of the visible light transmitting portion 8 It is roughly classified into those having retaining portions for restricting movement to both sides (fourth to seventh embodiments) and (3) those not having retaining portions (eighth embodiment).

図5に示すように、第二実施形態に係る蓋材6では、抜け止め部31が、赤外光透過部7の外周面7cの上下方向(厚み方向)の全域に設けられている。抜け止め部31は、枠体5側に移行するに連れて、外径側に漸次拡径するテーパ部から構成されている。可視光透過部8は、保持部8cにおいて、抜け止め部31と上下方向で係合する係合部32を備える。赤外光透過部7の抜け止め部31と、可視光透過部8の係合部32とを係合させることにより、赤外光透過部7の上方側(枠体5と反対側)への移動が規制される。抜け止め部31の少なくとも一部を枠体5の上面5aと重なるようにすれば、赤外光透過部7の下方側(枠体5側)への移動も規制される。 As shown in FIG. 5, in the lid member 6 according to the second embodiment, the retaining portion 31 is provided over the entire area of the outer peripheral surface 7c of the infrared light transmitting portion 7 in the vertical direction (thickness direction). The retainer portion 31 is composed of a tapered portion whose diameter gradually expands toward the outer diameter side as it moves toward the frame body 5 side. The visible light transmitting portion 8 includes an engaging portion 32 that engages with the retaining portion 31 in the vertical direction in the holding portion 8c. By engaging the retaining portion 31 of the infrared light transmitting portion 7 with the engaging portion 32 of the visible light transmitting portion 8, the infrared light transmitting portion 7 can be moved to the upper side (the side opposite to the frame 5). movement is restricted. If at least a portion of the retaining portion 31 overlaps with the upper surface 5a of the frame 5, the downward movement of the infrared light transmitting portion 7 (to the side of the frame 5) is also restricted.

図6に示すように、第三実施形態に係る蓋材6では、抜け止め部41が、赤外光透過部7の外周面7cの下端部にのみ設けられている。抜け止め部9は、赤外光透過部7の外周面7cのうち抜け止め部41が形成されていない部分(小径部)の径よりも大きい一定径をなす大径部で構成されている。可視光透過部8は、保持部8cにおいて、抜け止め部41と上下方向で係合する係合部42を備える。赤外光透過部7の抜け止め部41と、可視光透過部8の係合部42とを係合させることにより、赤外光透過部7の上方側への移動が規制される。抜け止め部41の少なくとも一部を枠体5の上面5aと重なるようにすれば、赤外光透過部7の下方側への移動も規制される。 As shown in FIG. 6 , in the lid member 6 according to the third embodiment, the retaining portion 41 is provided only at the lower end portion of the outer peripheral surface 7 c of the infrared light transmitting portion 7 . The retaining portion 9 is formed of a large-diameter portion having a constant diameter larger than the diameter of a portion (small-diameter portion) of the outer peripheral surface 7c of the infrared light transmitting portion 7 where the retaining portion 41 is not formed. The visible light transmitting portion 8 includes an engaging portion 42 that engages with the retaining portion 41 in the vertical direction in the holding portion 8c. By engaging the retaining portion 41 of the infrared light transmitting portion 7 with the engaging portion 42 of the visible light transmitting portion 8, upward movement of the infrared light transmitting portion 7 is restricted. If at least a portion of the retaining portion 41 overlaps with the upper surface 5a of the frame 5, downward movement of the infrared light transmitting portion 7 is also restricted.

図7に示すように、第四実施形態に係る蓋材6では、抜け止め部51,52が、赤外光透過部7の外周面7cの下端部及び上端部に設けられている。赤外光透過部7の外周面7cの下端部に設けられた第一抜け止め部51は、下方側に移行するに連れて、外径側に漸次拡径するテーパ部から構成されている。赤外光透過部7の外周面7cの上端部に設けられた第二抜け止め部52は、上方側に移行するに連れて、外径側に漸次拡径するテーパ部から構成されている。可視光透過部8は、保持部8cにおいて、第一抜け止め部51と上下方向で係合する第一係合部53と、第二抜け止め部52と上下方向で係合する第二係合部54とを備える。赤外光透過部7の抜け止め部51,52と、可視光透過部8の係合部53,54とを係合させることにより、赤外光透過部7の上下方向の両側への移動が規制される。したがって、赤外光透過部7の下面7bが、枠体5の上面5aと重なっていなくても、赤外光透過部7の移動が確実に規制される。 As shown in FIG. 7 , in the lid member 6 according to the fourth embodiment, retaining portions 51 and 52 are provided at the lower end portion and the upper end portion of the outer peripheral surface 7 c of the infrared light transmitting portion 7 . The first retaining portion 51 provided at the lower end portion of the outer peripheral surface 7c of the infrared light transmitting portion 7 is composed of a tapered portion whose diameter gradually increases toward the outer diameter side as it moves downward. The second retaining portion 52 provided at the upper end portion of the outer peripheral surface 7c of the infrared light transmitting portion 7 is composed of a tapered portion whose diameter gradually increases toward the outer diameter side as it moves upward. In the holding portion 8c, the visible light transmission portion 8 has a first engagement portion 53 that engages with the first retaining portion 51 in the vertical direction, and a second engagement portion that engages with the second retaining portion 52 in the vertical direction. a portion 54; By engaging the retaining portions 51 and 52 of the infrared light transmitting portion 7 with the engaging portions 53 and 54 of the visible light transmitting portion 8, the infrared light transmitting portion 7 can be moved to both sides in the vertical direction. Regulated. Therefore, even if the lower surface 7b of the infrared light transmitting portion 7 does not overlap the upper surface 5a of the frame 5, the movement of the infrared light transmitting portion 7 is reliably restricted.

図8に示すように、第五実施形態に係る蓋材6では、抜け止め部61,62が、赤外光透過部7の外周面7cの下端部及び上端部に設けられている。赤外光透過部7の外周面7cの下端部に設けられた第一抜け止め部61は、赤外光透過部7の外周面7cのうち抜け止め部61,62が形成されていない部分(小径部)の径よりも大きい一定径をなす大径部で構成されている。同様に、赤外光透過部7の外周面7cの上端部に設けられた第二抜け止め部62は、赤外光透過部7の外周面7cのうち抜け止め部61,62が形成されていない部分(小径部)の径よりも大きい一定径をなす大径部で構成されている。可視光透過部8は、保持部8cにおいて、第一抜け止め部61と上下方向で係合する第一係合部63と、第二抜け止め部62と上下方向で係合する第二係合部64とを備える。赤外光透過部7の抜け止め部61,62と、可視光透過部8の係合部63,64とを係合させることにより、赤外光透過部7の上下方向の両側への移動が規制される。したがって、赤外光透過部7の下面7bが、枠体5の上面5aと重なっていなくても、赤外光透過部7の移動が確実に規制される。 As shown in FIG. 8 , in the lid member 6 according to the fifth embodiment, retaining portions 61 and 62 are provided at the lower end portion and the upper end portion of the outer peripheral surface 7 c of the infrared light transmitting portion 7 . The first retaining portion 61 provided at the lower end portion of the outer peripheral surface 7c of the infrared light transmitting portion 7 is a portion of the outer peripheral surface 7c of the infrared light transmitting portion 7 where the retaining portions 61 and 62 are not formed ( (small diameter portion). Similarly, the second retaining portion 62 provided at the upper end portion of the outer peripheral surface 7c of the infrared light transmitting portion 7 has the retaining portions 61 and 62 formed on the outer peripheral surface 7c of the infrared light transmitting portion 7. It is composed of a large-diameter portion having a constant diameter larger than that of a portion (small-diameter portion). In the holding portion 8c, the visible light transmitting portion 8 has a first engaging portion 63 that engages with the first retaining portion 61 in the vertical direction, and a second engaging portion that engages with the second retaining portion 62 in the vertical direction. a portion 64; By engaging the retaining portions 61 and 62 of the infrared light transmitting portion 7 with the engaging portions 63 and 64 of the visible light transmitting portion 8, the infrared light transmitting portion 7 can be moved to both sides in the vertical direction. Regulated. Therefore, even if the lower surface 7b of the infrared light transmitting portion 7 does not overlap the upper surface 5a of the frame 5, the movement of the infrared light transmitting portion 7 is reliably restricted.

図9に示すように、第六実施形態に係る蓋材6では、抜け止め部71,72が、赤外光透過部7の外周面7cの下端部及び上端部に設けられている。赤外光透過部7の外周面7cの下端部に設けられた第一抜け止め部71は、枠体5側に移行するに連れて、内径側に漸次縮径するテーパ部から構成されている。赤外光透過部7の外周面7cの上端部に設けられた第二抜け止め部72は、枠体5と反対側に移行するに連れて、内径側に漸次縮径するテーパ部から構成されている。可視光透過部8は、保持部8cにおいて、第一抜け止め部71と上下方向で係合する第一係合部73と、第二抜け止め部72と上下方向で係合する第二係合部74とを備える。赤外光透過部7の抜け止め部71,72と、可視光透過部8の係合部73,74とを係合させることにより、赤外光透過部7の上下方向の両側への移動が規制される。したがって、赤外光透過部7の下面7bが、枠体5の上面5aと重なっていなくても、赤外光透過部7の移動が確実に規制される。 As shown in FIG. 9 , in the lid member 6 according to the sixth embodiment, retaining portions 71 and 72 are provided at the lower end portion and the upper end portion of the outer peripheral surface 7 c of the infrared light transmitting portion 7 . A first retaining portion 71 provided at the lower end portion of the outer peripheral surface 7c of the infrared light transmitting portion 7 is composed of a tapered portion whose diameter gradually decreases toward the inner diameter side as it moves toward the frame body 5 side. . The second retaining portion 72 provided at the upper end portion of the outer peripheral surface 7c of the infrared light transmitting portion 7 is composed of a tapered portion whose diameter gradually decreases toward the inner diameter side as it moves to the side opposite to the frame body 5. ing. In the holding portion 8c, the visible light transmission portion 8 has a first engagement portion 73 that engages with the first retaining portion 71 in the vertical direction, and a second engagement portion that engages with the second retaining portion 72 in the vertical direction. a portion 74; By engaging the retaining portions 71 and 72 of the infrared light transmitting portion 7 with the engaging portions 73 and 74 of the visible light transmitting portion 8, the infrared light transmitting portion 7 can be moved to both sides in the vertical direction. Regulated. Therefore, even if the lower surface 7b of the infrared light transmitting portion 7 does not overlap the upper surface 5a of the frame 5, the movement of the infrared light transmitting portion 7 is reliably restricted.

図10に示すように、第七実施形態に係る蓋材6では、抜け止め部81が、赤外光透過部7の外周面7cの上下方向の中間部に設けられている。抜け止め部81は、赤外光透過部7の外周面7cのうち抜け止め部81が形成されていない部分(小径部)の径よりも大きい一定径をなす大径部で構成されている。可視光透過部8は、保持部8cにおいて、抜け止め部81と上下方向で係合する係合部82を備える。赤外光透過部7の抜け止め部81と、可視光透過部8の係合部82とを係合させることにより、赤外光透過部7の上下方向の両側への移動が規制される。したがって、赤外光透過部7の下面7bが、枠体5の上面5aと重なっていなくても、赤外光透過部7の移動が確実に規制される。 As shown in FIG. 10 , in the cover member 6 according to the seventh embodiment, the retainer portion 81 is provided in the vertical intermediate portion of the outer peripheral surface 7 c of the infrared light transmitting portion 7 . The retaining portion 81 is formed of a large diameter portion having a constant diameter larger than the diameter of a portion (small diameter portion) of the outer peripheral surface 7c of the infrared light transmitting portion 7 where the retaining portion 81 is not formed. The visible light transmitting portion 8 includes an engaging portion 82 that engages with the retaining portion 81 in the vertical direction in the holding portion 8c. By engaging the retaining portion 81 of the infrared light transmitting portion 7 with the engaging portion 82 of the visible light transmitting portion 8, movement of the infrared light transmitting portion 7 to both sides in the vertical direction is restricted. Therefore, even if the lower surface 7b of the infrared light transmitting portion 7 does not overlap the upper surface 5a of the frame 5, the movement of the infrared light transmitting portion 7 is reliably restricted.

図11に示すように、第八実施形態に係る蓋材6では、赤外光透過部7の外周面7cは、上下方向の全域で一定径をなす。つまり、赤外光透過部7は、抜け止め部を有していない。この場合でも、赤外光透過部7の下面7bの一部を、枠体5の上面5aと重なるようにすれば、赤外光透過部7の下方側への移動は規制される。 As shown in FIG. 11, in the cover member 6 according to the eighth embodiment, the outer peripheral surface 7c of the infrared light transmitting portion 7 has a constant diameter throughout the vertical direction. In other words, the infrared light transmitting portion 7 does not have a retaining portion. Even in this case, if a part of the lower surface 7b of the infrared light transmitting portion 7 overlaps with the upper surface 5a of the frame 5, the downward movement of the infrared light transmitting portion 7 is restricted.

なお、本発明は、上記の実施形態の構成に限定されるものではなく、上記した作用効果に限定されるものでもない。本発明は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。 In addition, the present invention is not limited to the configuration of the above-described embodiment, nor is it limited to the above-described effects. Various modifications can be made to the present invention without departing from the gist of the present invention.

上記の実施形態において、可視光透過部8の保持部8cは、非貫通部で構成されていてもよい。つまり、可視光透過部8の保持部8cは、底付きの凹部であってもよい。このようにすれば、赤外光透過部7が保持部8cから脱落し難くなる。ただし、赤外光Lの透過率を上げる観点からは、可視光透過部8の保持部8cを貫通部から構成し、赤外光Lの透過領域に可視光透過部8を位置させないことが好ましい。 In the above embodiment, the holding portion 8c of the visible light transmitting portion 8 may be configured as a non-penetrating portion. That is, the holding portion 8c of the visible light transmitting portion 8 may be a recess with a bottom. This makes it difficult for the infrared light transmitting portion 7 to fall off from the holding portion 8c. However, from the viewpoint of increasing the transmittance of the infrared light L, it is preferable that the holding portion 8c of the visible light transmitting portion 8 is formed of a penetrating portion so that the visible light transmitting portion 8 is not positioned in the infrared light L transmitting region. .

上記の実施形態において、赤外光透過部7の下面7bの一部が、枠体5の上面5aと重なっていなくてもよい。ただし、高い気密性を確保する観点からは、第二接合部13を形成するために、赤外光透過部7の下面7bの一部が、枠体5の上面5aと重なっていることが好ましい。 In the above-described embodiment, a portion of the lower surface 7b of the infrared light transmitting portion 7 does not have to overlap the upper surface 5a of the frame 5 . However, from the viewpoint of ensuring high airtightness, it is preferable that part of the lower surface 7b of the infrared light transmitting portion 7 overlaps with the upper surface 5a of the frame 5 in order to form the second joint portion 13. .

上記の実施形態において、第二接合部13及び第三接合部17の気密性が高ければ、第一接合部11の気密性が低くても、気密パッケージ3内の気密性は確保できる。したがって、抜け止め部9等の構成により、赤外光透過部7を可視光透過部8の保持部8cに確実に保持できる構成であれば、第一接合部11のシリコン層12は省略してもよい。ただし、気密パッケージ3の気密性を高める観点や、良好な組立性を維持する観点からは、第一接合部11にはシリコン層12を設けることが好ましい。 In the above embodiment, if the airtightness of the second joint portion 13 and the third joint portion 17 is high, the airtightness inside the airtight package 3 can be ensured even if the airtightness of the first joint portion 11 is low. Therefore, the silicon layer 12 of the first joint portion 11 is omitted if the infrared light transmitting portion 7 can be reliably held in the holding portion 8c of the visible light transmitting portion 8 by the configuration of the retaining portion 9 and the like. good too. However, from the viewpoint of improving the airtightness of the airtight package 3 and maintaining good assembly properties, it is preferable to provide the silicon layer 12 on the first joint portion 11 .

また、本発明は、下記の(1)~(7)の発明も含む。 The present invention also includes the following inventions (1) to (7).

(1) 赤外光透過ガラスと、他部材とをシリコン層を介して接合したことを特徴とする接合構造。
(2) 上記の(1)の構成において、前記赤外光透過ガラスが、カルコゲナイドガラスである接合構造。
(3) 上記の(2)の構成において、前記カルコゲナイドガラスは、モル百分率で、S 50~80%、Sb 0~40%(ただし0%を含まない)、Ge 0~18%(ただし0%を含まない)、Sn 0~20%、Bi 0~20%を含有する接合構造。
(4) 上記の(2)の構成において、前記カルコゲナイドガラスは、モル百分率で、Te 4~80%、Ge 0~50%(ただし0%を含まない)、Ga 0~20%を含有する接合構造。
(5) 上記の(1)~(4)のいずれか1つの構成において、前記他部材が、ガラスを含む接合構造。
(6) 上記の(1)~(5)のいずれか1つの構成において、前記他部材が、メタライズ層を含む接合構造。
(7) 上記の(6)の構成において、前記他部材は、前記メタライズ層に形成されたはんだ層をさらに含む接合構造。
(1) A joint structure characterized by joining infrared light transmitting glass and another member via a silicon layer.
(2) In the structure of (1), the infrared light transmitting glass is chalcogenide glass.
(3) In the configuration of (2) above, the chalcogenide glass contains 50 to 80% S, 0 to 40% Sb (but not including 0%), and 0 to 18% Ge (but 0% ), Sn 0-20%, Bi 0-20%.
(4) In the configuration of (2) above, the chalcogenide glass contains 4 to 80% Te, 0 to 50% Ge (but not including 0%), and 0 to 20% Ga in terms of molar percentages. structure.
(5) A joint structure according to any one of (1) to (4) above, wherein the other member includes glass.
(6) A joint structure according to any one of (1) to (5) above, wherein the other member includes a metallized layer.
(7) In the configuration of (6) above, the other member may further include a solder layer formed on the metallized layer.

赤外光透過ガラスは、他部材との密着性や接合性が悪い場合が多いが、上記(1)~(7)のようにシリコン層を介在させることで、赤外光透過ガラスと他部材とを強固に接合できる。 Infrared light-transmitting glass often has poor adhesiveness and bondability with other members. and can be firmly joined.

1 電子装置
2 電子部品
3 気密パッケージ
4 基材
4a 上面(主面)
4b 下面
5 枠体
5a 上面
5b 下面
5c 貫通部
6 蓋材
6a 上面
6b 下面
7 赤外光透過部
7a 上面
7b 下面
7c 外周面
8 可視光透過部
8a 上面
8b 下面
8c 保持部
9 抜け止め部
10 係合部
11 第一接合部
12 シリコン層
13 第二接合部
14 シリコン層
15 メタライズ層
16 はんだ層
17 第三接合部
18 メタライズ層
19 はんだ層
20 母材ガラス
20a 上面
20b 下面
20c 外周面
21 成形型
22 第一成形型
22a 成形面
23 第二成形型
23a 成形面
31 抜け止め部
32 係合部
41 抜け止め部
42 係合部
51 第一抜け止め部
52 第二抜け止め部
53 第一係合部
54 第二係合部
61 第一抜け止め部
62 第二抜け止め部
63 第一係合部
64 第二係合部
71 第一抜け止め部
72 第二抜け止め部
73 第一係合部
74 第二係合部
81 抜け止め部
82 係合部
L 赤外光
1 electronic device 2 electronic component 3 airtight package 4 base material 4a upper surface (principal surface)
4b Lower surface 5 Frame body 5a Upper surface 5b Lower surface 5c Penetrating portion 6 Lid member 6a Upper surface 6b Lower surface 7 Infrared light transmitting portion 7a Upper surface 7b Lower surface 7c Peripheral surface 8 Visible light transmitting portion 8a Upper surface 8b Lower surface 8c Holding portion 9 Retaining portion 10 Engagement Joint portion 11 First joint portion 12 Silicon layer 13 Second joint portion 14 Silicon layer 15 Metallized layer 16 Solder layer 17 Third joint portion 18 Metallized layer 19 Solder layer 20 Base material glass 20a Upper surface 20b Lower surface 20c Peripheral surface 21 Mold 22 First molding die 22a Molding surface 23 Second molding die 23a Molding surface 31 Retaining portion 32 Engaging portion 41 Retaining portion 42 Engaging portion 51 First retaining portion 52 Second retaining portion 53 First engaging portion 54 Second engaging portion 61 First retaining portion 62 Second retaining portion 63 First engaging portion 64 Second engaging portion 71 First retaining portion 72 Second retaining portion 73 First engaging portion 74 Second Engagement portion 81 Retaining portion 82 Engagement portion L Infrared light

Claims (12)

主面を有する基材と、前記基材の前記主面上に設けられた枠体と、前記枠体上に設けられた蓋材と備える気密パッケージであって、
前記蓋材は、ガラス製の赤外光透過部と、前記赤外光透過部の外周を保持する保持部を有するガラス製の可視光透過部とを備えることを特徴とする気密パッケージ。
An airtight package comprising a substrate having a main surface, a frame provided on the main surface of the substrate, and a lid member provided on the frame,
An airtight package, wherein the lid member includes an infrared light transmitting portion made of glass and a visible light transmitting portion made of glass having a holding portion that holds an outer periphery of the infrared light transmitting portion.
前記赤外光透過部は、厚みが2mmの場合に、3~14μmの波長域での内部透過率が70~99%であり、かつ、0.4~0.8μmの波長域での内部透過率が2%以下であり、
前記可視光透過部は、厚みが2mmの場合に、0.4~0.8μmの波長域での内部透過率が50%以上である請求項1に記載の気密パッケージ。
The infrared light transmitting portion has an internal transmittance of 70 to 99% in a wavelength range of 3 to 14 μm and an internal transmittance in a wavelength range of 0.4 to 0.8 μm when the thickness is 2 mm. rate is 2% or less,
2. The airtight package according to claim 1, wherein the visible light transmitting portion has an internal transmittance of 50% or more in a wavelength range of 0.4 to 0.8 μm when the thickness is 2 mm.
前記赤外光透過部は、カルコゲナイドガラスから構成される請求項1又は2に記載の気密パッケージ。 3. The airtight package according to claim 1, wherein the infrared light transmitting portion is made of chalcogenide glass. 前記カルコゲナイドガラスは、モル百分率で、S 50~80%、Sb 0~40%(ただし0%を含まない)、Ge 0~18%(ただし0%を含まない)、Sn 0~20%、Bi 0~20%を含有する請求項3に記載の気密パッケージ。 The chalcogenide glass, in terms of molar percentage, contains 50 to 80% S, 0 to 40% Sb (but not including 0%), 0 to 18% Ge (but not including 0%), 0 to 20% Sn, Bi The hermetic package of claim 3, containing 0-20%. 前記カルコゲナイドガラスは、モル百分率で、Te 4~80%、Ge 0~50%(ただし0%を含まない)、Ga 0~20%を含有する請求項3に記載の気密パッケージ。 4. The hermetic package of claim 3, wherein the chalcogenide glass contains 4-80% Te, 0-50% Ge (but not including 0%), and 0-20% Ga in molar percentages. 前記保持部において、前記赤外光透過部と前記可視光透過部とは、互いに接合された接合部を有し、
前記赤外光透過部と前記可視光透過部との前記接合部は、シリコン層を有する請求項1~5のいずれか1項に記載の気密パッケージ。
In the holding portion, the infrared light transmitting portion and the visible light transmitting portion have joint portions joined to each other,
The airtight package according to any one of claims 1 to 5, wherein the joint portion between the infrared light transmitting portion and the visible light transmitting portion has a silicon layer.
前記赤外光透過部と前記枠体とは、互いに接合された接合部を有し、
前記赤外光透過部と前記枠体との前記接合部は、前記赤外光透過部側から順に、シリコン層と、はんだ層とを有する請求項1~6のいずれか1項に記載の気密パッケージ。
The infrared light transmitting portion and the frame have a joint portion joined to each other,
The airtightness according to any one of claims 1 to 6, wherein the joint portion between the infrared light transmitting portion and the frame has a silicon layer and a solder layer in order from the infrared light transmitting portion side. package.
前記可視光透過部と前記枠体とは、互いに接合された接合部を有し、
前記可視光透過部と前記枠体との前記接合部は、はんだ層を有する請求項1~7のいずれか1項に記載の気密パッケージ。
The visible light transmitting portion and the frame have a joint portion joined to each other,
The airtight package according to any one of claims 1 to 7, wherein the joint portion between the visible light transmitting portion and the frame has a solder layer.
前記赤外光透過部は、前記保持部において、前記可視光透過部と厚み方向で係合する抜け止め部を有する請求項1~8のいずれか1項に記載の気密パッケージ。 The airtight package according to any one of claims 1 to 8, wherein the infrared light transmitting portion has a retaining portion that engages with the visible light transmitting portion in the thickness direction in the holding portion. 前記抜け止め部は、前記赤外光透過部の前記枠体側の端部に設けられており、
前記抜け止め部の少なくとも一部が、前記枠体と重なっている請求項9に記載の気密パッケージ。
The retaining portion is provided at an end portion of the infrared light transmitting portion on the frame side,
10. The airtight package according to claim 9, wherein at least a portion of said retaining portion overlaps said frame.
請求項1~10のいずれか1項に記載の気密パッケージと、前記気密パッケージの内部空間に収容され、前記赤外光透過部を介して赤外光を外部に照射する電子部品とを備えることを特徴とする電子装置。 The airtight package according to any one of claims 1 to 10, and an electronic component that is housed in the internal space of the airtight package and irradiates infrared light to the outside through the infrared light transmission part. An electronic device characterized by: 気密パッケージ用の蓋材であって、
ガラス製の赤外光透過部と、前記赤外光透過部の外周を保持する保持部を有するガラス製の可視光透過部とを備え、
前記赤外光透過部は、厚みが2mmの場合に、3~14μmの波長域での内部透過率が70~99%であり、かつ、0.4~0.8μmの波長域での内部透過率が2%以下であり、
前記可視光透過部は、厚みが2mmの場合に、0.4~0.8μmの波長域での内部透過率が50%以上であることを特徴とする気密パッケージ用の蓋材。
A lid material for an airtight package,
An infrared light transmitting portion made of glass and a visible light transmitting portion made of glass having a holding portion that holds the outer periphery of the infrared light transmitting portion,
The infrared light transmitting portion has an internal transmittance of 70 to 99% in a wavelength range of 3 to 14 μm and an internal transmittance in a wavelength range of 0.4 to 0.8 μm when the thickness is 2 mm. rate is 2% or less,
A lid material for an airtight package, wherein the visible light transmission part has an internal transmittance of 50% or more in a wavelength range of 0.4 to 0.8 μm when the thickness is 2 mm.
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