JP4713204B2 - 光学デバイス用キャビティ構造体、及び光学デバイス - Google Patents

Description

本発明は、光学デバイス用キャビティ構造体、光学デバイス及び光学デバイス用キャビティ構造体の製造方法に関するものである。

従来より、ビデオカメラ、デジタルカメラ、デジタルスチルカメラなどに内蔵されているＣＣＤモジュールなどの光学系の半導体装置が知られている。光学系の半導体装置は、一般に、光学デバイスと、光学デバイスと電気的に接続されている配線基板とを備えている。光学デバイスは、光を受光または発光する光学素子チップと、その光を透過させる透光性部材と、配線基板と電気的に接続される第１端子部とを備えている。そして、光学素子チップは、第１端子部と電気的に接続されることにより、光を受光または発光する。

ところで、半導体装置には、光学系の半導体装置以外に、高周波用の半導体装置などが存在する。例えば、特許文献１には、複数の誘電体層が積層された誘電体多層基板と、誘電体多層基板に搭載された高周波信号増幅機能を有する半導体素子とを備えた高周波信号増幅装置及びその製造方法が開示されている。この高周波信号増幅装置を製造するためには、まず、複数の誘電体層の少なくとも１層として、複数の金属パターンを表面に形成した誘電体層を用い、かつ誘電体多層基板の一方の基板表面の所定領域内のいずれの範囲においても、この基板表面から前記基板の深さ方向に沿って進行していくと前記誘電体多層基板の他方の基板表面に到達する前に前記複数の金属パターンまたはこの複数の金属パターンよりも深い位置に配置された金属面に到達するように、前記誘電体多層基板を構成する。次に、誘電体多層基板の所定領域内にレーザ光を照射することにより、一方の基板表面から深さ方向に沿って複数の金属パターンまたは金属面に到達するまでに存在する誘電体層を除去し、所定領域から複数の金属パターンおよび金属面を露出させる。続いて、半導体素子に複数の金属パターンの一部を介して高周波信号が入力され、半導体素子から複数の金属パターンの別の一部を介して増幅された高周波信号が出力されるように、半導体素子を所定領域に搭載する。このような製造方法は、予め分離溝を形成する場合のように製造上のマージンを見込む必要はなく、製造された高周波信号増幅装置は、アイソレーション不足を補いながらも小型化を実現できる高周波信号増幅装置を提供できる、と記載されている。
特願２００１−３３２６５６号公報

一般に、高周波用の半導体装置では、半導体素子チップを樹脂で封じる。一方、光学系の半導体装置では、上述のように、透光性部材や鏡筒などの光学部品などが戴置されている場合が多い。そのため、高周波用の半導体装置の構成と光学系の半導体装置の構成とは、全く異なる。従って、特許文献１に記載の誘電体多層基板を用いて光学系の半導体装置を製造するには、光学部品を戴置する構成をとる必要がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、予め分離溝が形成されることなく製造されるとともに、光学部品を戴置する構成をとっている光学デバイス用キャビティ構造体、光学デバイス及び光学デバイス用キャビティ構造体の製造方法を提供することである。

本発明の光学デバイス用キャビティ構造体は、いずれも、光学素子チップが戴置されて配線基板に実装される。

第１の本発明の光学デバイス用キャビティ構造体は、少なくとも２層の絶縁体層と少なくとも２層の金属層とが交互に積層されてなり、前記配線基板に実装される実装面とは反対側の面の中央部分に略矩形の開口部を有するキャビティ部と、前記開口部を取り囲む前記反対側の面に形成され、前記光学素子チップが受光または発光する光を透過させる透光性部材が戴置される透光性部材戴置部と、前記配線基板の配線と電気的に接続される第１端子部とを備えており、前記キャビティ部では、底面は、第１の前記金属層の一部であるとともに、前記光学素子チップが戴置されるチップ戴置部であり、各内壁面は、前記底面から前記開口部へ向かう方向に、第１の前記絶縁体層、第２の前記金属層及び第２の前記絶縁体層が積層されて形成されており、表面には、該第１の絶縁体層及び該第２の金属層で構成される突設部が複数形成され、前記各突設部における前記第２の金属層は、前記第１端子部と電気的に接続されているとともに、前記光学素子チップと電気的に接続される第２端子部であり、前記第１端子部は、前記実装面に対して略垂直な外壁面から外方に突き出しており、当該第１端子部の下面と少なくとも側面の一部とが導電体層に覆われており、前記透光性部材戴置部は、前記第２の絶縁体層の一部であり、前記透光性部材を固定させる固定手段を備えている。

好ましい実施形態では、前記固定手段は、粗面化された前記第２の絶縁体層の表面であり、前記第２の絶縁体層の前記表面は、Ｒｚが５μｍ以上２０μｍ以下に粗面化されている。表面のＲｚがこの範囲ならば、光学部品を光学部品戴置部に密着させて固定することができる。好ましくは、Ｒｚが１０μｍ以上２０μｍ以下であり、さらに好ましくは、Ｒｚが１５μｍ以上２０μｍ以下である。また、別の好ましい実施形態では、前記固定手段は、前記透光性部材戴置部の表面側に形成されたレジスト層である。

なお、「レジスト層」とは、配線の防鎖や配線間のショート防止（絶縁信頼性の維持）など、耐衝撃性、耐湿性、耐熱性を向上させるために基板の最表面に位置し、一般的な材質はアクリル系樹脂にエポキシ系硬化剤を使用し、絶縁体の役割ともなる。

第２の光学デバイス用キャビティ構造体は、少なくとも３層の絶縁体層と少なくとも３層の金属層とが交互に積層されてなり、前記配線基板に実装される実装面とは反対側の面の中央部分に略矩形の開口部を有するキャビティ部と、前記配線基板の配線と電気的に接続される第１端子部とを備えており、前記キャビティ部では、底面は、第１の前記金属層の一部であるとともに、前記光学素子チップが戴置されるチップ戴置部であり、各内壁面は、前記底面から前記開口部へ向かう方向に、第１の前記絶縁体層、第２の前記金属層、第２の前記絶縁体層、第３の前記金属層及び第３の前記絶縁体層が積層され形成されており、表面には、該第１の絶縁体層及び該第２の金属層で構成される複数の第１突設部と、該第２の絶縁体層及び該第３の金属層で構成され、且つ、該各第１突設部よりも短く突設された第２突設部とが形成され、前記各第１突設部における前記第２の金属層は、前記第１端子部と電気的に接続されているとともに、前記光学素子チップと電気的に接続される第２端子部であり、前記第２突設部における前記第３の金属層の表面は、前記光学素子チップが受光または発光する光を通過させる透光性部材が戴置される透光性部材戴置部であり、前記第１端子部は、前記実装面に対して略垂直な外壁面から外方に突き出しており、当該第１端子部の下面と少なくとも側面の一部とが導電体層に覆われている。

第３の光学デバイス用キャビティ構造体は、少なくとも２層の絶縁体層と少なくとも３層の金属層とが交互に積層されてなり、前記配線基板に実装される実装面とは反対側の面の中央部分に略矩形の開口部を有するキャビティ部と、前記開口部を取り囲む凹部状に形成され、前記光学素子チップが発光または受光する光を通過させる光学部品が嵌合される光学部品嵌合部と、前記配線基板の配線と電気的に接続される第１端子部とを備えており、前記キャビティ部では、底面は、第１の前記金属層の一部であるとともに、前記光学素子チップが戴置されるチップ戴置部であり、各内壁面は、前記底面から前記開口部へ向かう方向に、第１の前記絶縁体層、第２の前記金属層及び第２の前記絶縁体層が積層され形成されており、表面には、該第１の絶縁体層及び該第２の金属層で構成される突設部が複数形成され、前記各突設部における前記第２の金属層は、前記第１端子部と電気的に接続されているとともに、前記光学素子チップと電気的に接続される第２端子部であり、前記キャビティ部の前記底面と略平行な前記光学部品嵌合部の面は、第３の前記金属層の一部であり、前記第１端子部は、前記実装面に対して略垂直な外壁面から外方に突き出しており、当該第１端子部の下面と少なくとも側面の一部とが導電体層に覆われている。

第１、第２及び第３の光学デバイス用キャビティ構造体では、透光性部材を戴置したり、光学部品を嵌合させることができる。従って、このキャビティ構造体を光学系の半導体装置に内蔵させることができる。

また、実装面を下面としたときに、実装面に略垂直な外壁面から語彙法に突き出していて上面と少なくとも側面の一部とに導電体層を有していて、配線基板とのはんだによる接続したときにはんだフィレットが形成されやすい。さらに、前記第１端子部の側面のうち、前記導電体層に覆われているのは、前記外壁面から外方に突き出した先端部分であることが好ましい。

特に、第１の光学デバイス用キャビティ構造体は、透光性部材を密着させて固定する。また、第２の光学デバイス用キャビティ構造体は、透光性部材をキャビティ部内に戴置できるため、コンパクトな光学デバイスを提供できる。

第１、第２及び第３の光学デバイス用キャビティ構造体では、また、前記チップ戴置部の表面は、Ｒｚが１μｍ以上５μｍ以下に形成されていることが好ましい。このような構成により、光学素子戴置部の平坦性を非常に高くすることができるため、この構造体に光学素子チップを戴置してなる光学デバイスに鏡筒などを搭載させるときに、煽りに影響を与えてしまうことはない。

第１、第２及び第３の光学デバイス用キャビティ構造体では、前記絶縁体層には、吸湿機能を有する多孔質材料が混合されていることが好ましい。このような構成により、結露が防止され、このキャビティ構造体に透光性部材を戴置しても、その透光性部材が曇ってしまうことはない。

第１、第２及び第３の光学デバイス用キャビティ構造体では、前記実装面には、周縁部に金属層が形成され、該周縁部の内側に反り防止用凹部が形成されていることが好ましく、前記反り防止用凹部は、前記実装面における短絡を阻止することが好ましい。反り防止用凹部が形成されているために、光学デバイスの反りを防止することができ、光学デバイスの平坦度を高めることができる。

また、後述の好ましい実施形態では、前記実装面と反対側の前記面における前記キャビティ部の前記開口部の輪郭形状が、該開口部の略中心点に対して非点対称であり、前記非点対称な輪郭形状が、前記第１端子部における端子の配置方向を示す機能を有している。後述のまた別の実施形態では、前記実装面と反対側の前記面には、前記第１端子部における端子の配置方向を示す穴部が形成されている。このような構成により、光学素子チップを戴置した場合に、方向認識が可能となる。

第１、第２及び第３の光学デバイス用キャビティ構造体では、第１及び第２端子部やチップ戴置部の表面には、めっきが施されていてもよい。

本発明の光学デバイスは、本発明の光学デバイス用キャビティ構造体と、光学素子チップと、透光性部材とを備えている。なお、「透光性部材」とは、光を７０％以上透過する部材であり、好ましくは８０％以上の光を透過する部材、さらに好ましくは９０％以上の光を透過する部材である。具体的には、ガラス製の板である。

第１の光学デバイスは、第１または第２の光学デバイス用キャビティ構造体と、前記光学デバイス用キャビティ構造体のチップ戴置部に戴置された光学素子チップと、前記光学デバイス用キャビティ構造体の透光性部材戴置部に戴置された透光性部材と、を備えている。

第２の光学デバイスは、第３の光学デバイス用キャビティ構造体と、前記光学デバイス用キャビティ構造体のチップ戴置部に戴置された光学素子チップと、前記光学デバイス用キャビティ構造体の光学部品嵌合部に嵌合された光学部品と、を備えている。「光学部品」とは、鏡筒などである。

第１及び第２の光学デバイスは、上述の第１及び第２の光学デバイス用キャビティ構造体を備えているため、上述と略同一の作用を示す。

第１及び第２の光学デバイスでは、前記光学素子チップと前記第２端子部の表面とは、導電性細線により電気的に接続されており、前記導電性細線は、樹脂により封止されていることが好ましい。このような構成により、光学素子チップが受光する光または発光した光が、導電性細線の表面で反射されることを阻止できる。また、導電性細線を光学素子チップや第２端子部の表面に強固に接続することができる。

第１及び第２の光学デバイスでは、前記光学素子チップの光学面は、前記第２端子部の前記表面よりも前記開口部側に配置されていることが好ましい。これにより、光学素子チップが受光する光または発光した光が導電性細線の表面で反射されることを阻止できる。

ここで、「光学面」とは、光学素子チップが光を発光または受光する面を意味する。

本発明の第１乃至第３の光学デバイス用キャビティ構造体の製造方法は、いずれも、光学素子チップが戴置されて配線基板に実装され、前記配線基板と電気的に接続される第１端子部と、該第１端子部と電気的に接続されている第２端子部と、該第２端子部と電気的に接続される前記光学素子チップが戴置されるチップ戴置部と、該光学素子チップが受光または発光する光を透過させる透光性部材が戴置される透光性部材戴置部と、を備えている光学デバイス用キャビティ構造体の製造方法である。

第１の製造方法は、第１絶縁体層の一方の表面に形成された第１金属層と、該第１絶縁体層の他方の表面に形成され外方に延びる複数の第１の舌片状部を有する第２金属層と、該第２金属層の表面に形成された第２絶縁体層と、該第２絶縁体層の表面の周縁部及び該周縁部から該第２絶縁体層の表面の中心部に向かう複数の第２の舌片状部に形成された第３金属層と、該第３金属層の表面及び該第３金属層に被覆されていない第２絶縁体層の上に形成された第３絶縁体層とを備えてなる母材基板を用意する工程と、前記母材基板の表面にレーザ光を照射して、前記第３金属層に被覆されていない前記第２絶縁体層の部分と該第３金属層が形成されていない前記第３絶縁体層の部分と前記第２の舌片状部上に形成されている該第３絶縁体層の部分と前記第２金属層に覆われていない前記第１絶縁体層の部分とを除去し、且つ、該第３絶縁体層の残存部分を粗面化するレーザ光照射工程と、を備え、前記レーザ光照射工程では、前記第２及び第３絶縁体層の前記除去により、前記母材基板の前記表面の中央部分に略矩形の開口部を有するキャビティ部が形成され、前記第２絶縁体層の前記除去により、前記第２金属層の少なくとも一部が、露出されて前記キャビティ部の底面を形成するとともに、前記光学素子チップ戴置部となり、かつ前記第１の舌片状部が露出し、前記第１絶縁体層の前記除去により、前記第１の舌片状部に上面を覆われた前記第１端子部が形成され、前記第３絶縁体層の前記除去により、前記第２の各舌片状部が露出されて前記キャビティ部の各内壁面に突設されてなる複数の突設部を形成するとともに、前記第２端子部となり、前記第３絶縁体層の前記残存部分の前記粗面化により、前記透光性部材戴置部が形成される。

第２の製造方法は、第１絶縁体層の一方の表面に形成された第１金属層と、該第１絶縁体層の他方の表面に形成され外方に延びる複数の第１の舌片状部を有する第２金属層と、該第２金属層の表面に形成された第２絶縁体層と、該第２絶縁体層の表面の周縁部及び該周縁部から該第２絶縁体層の表面の中心部に向かう複数の第２の舌片状部に形成された第３金属層と、該第３金属層の表面及び該第３金属層に被覆されていない第２絶縁体層の上に形成された第３絶縁体層とを備えてなる母材基板を用意する工程と、前記第３金属層が形成されていない部分と前記第２の舌片状部とに対応する前記母材基板の表面にレーザ光を照射して、該第３金属層に被覆されていない第２絶縁体層の部分と第３絶縁体層と第１絶縁体層の一部との被照射部分とを除去するレーザ光照射工程と、前記レーザ光照射工程の後、前記第３絶縁体層の残存部分の表面にレジスト層を形成して、前記透光性部材戴置部を形成する工程と、を備え、前記レーザ光照射工程では、前記第２及び第３絶縁体層の前記除去により、前記母材基板の前記表面の中央部分に、略矩形の開口部を有するキャビティ部が形成され、前記第２絶縁体層の前記除去により、前記第２金属層の少なくとも一部が、露出されて前記キャビティ部の底面を形成するとともに、前記光学素子チップ戴置部となり、かつ前記第１の舌片状部が露出し、前記第１絶縁体層の前記除去により、前記第１の舌片状部に上面を覆われた前記第１端子部が形成され、前記第３絶縁体層の前記除去により、前記第２の各舌片状部が露出されて前記キャビティ部の各内壁面に突設されてなる複数の突設部を形成するとともに、前記第２端子部となる。

第３の製造方法は、第１絶縁体層の一方の表面に形成された第１金属層と、該第１絶縁体層の他方の表面に形成され外方に延びる複数の第１の舌片状部を有する第２金属層と、該第２金属層の表面に形成された第２絶縁体層と、該第２絶縁体層の表面の周縁部及び該周縁部から該第２絶縁体層の表面の中心部に向かう複数の第２の舌片状部に形成された第３金属層と、該第３金属層の上に形成された第３絶縁体層の表面に該第３金属層よりも狭く形成された第４金属層と、該第４金属層の表面及び該第４金属層に被覆されていない第３絶縁体層の上に形成された第４絶縁体層とを備えてなる母材基板を用意する工程と、前記第３金属層が形成されていない部分と前記第２の舌片状部と該舌片状部の外周部分とに対応する母材基板の表面にレーザ光を照射して、前記第４絶縁体層の被照射部分と前記第４金属層に被覆されていない第３絶縁体層の部分と該第３金属層に被覆されていない第２絶縁体層の部分と前記第１絶縁体層の一部とを除去するレーザ光照射工程と、を備え、前記レーザ光照射工程では、前記第２、第３及び第４絶縁体層の前記除去により、前記母材基板の前記表面の中央部分に、略矩形の開口部を有するキャビティ部が形成され、前記第２絶縁体層の前記除去により、前記第２金属層の少なくとも一部が露出されて前記キャビティ部の底面を形成するとともに、前記光学素子チップ戴置部となり、かつ前記第１の舌片状部が露出し、前記第１絶縁体層の前記除去により、前記第１の舌片状部に上面を覆われた前記第１端子部が形成され、前記第３絶縁体層の前記除去により、前記第２の各舌片状部が露出されて前記キャビティ部の各内壁面に突設されてなる複数の突設部を形成するとともに、前記第２端子部となり、前記第４絶縁体層の前記除去により、前記第４金属層の少なくとも一部が露出されて、前記キャビティ部の各内壁面に前記第１突設部よりも短く突設されてなる第２突設部を形成するとともに、前記透光性部材戴置部となる。

第４の製造方法は、第１絶縁体層の一方の表面に形成された第１金属層と、該第１絶縁体層の他方の表面に形成され外方に延びる複数の第１の舌片状部を有する第２金属層と、該第２金属層の表面に形成された第２絶縁体層と、該第２絶縁体層の表面の周縁部及び該周縁部から該第２絶縁体層の表面の中心部に向かう複数の第２の舌片状部に形成された第３金属層と、該第３金属層の上に形成された第３絶縁体層の表面に該第３金属層よりも狭く形成された第４金属層と、該第４金属層の表面及び該第４金属層に被覆されていない第３絶縁体層の上に形成された第４絶縁体層とを備えてなる母材基板を用意する工程と、前記第３金属層が形成されていない部分と前記第２の舌片状部と前記第４金属層とに対応する母材基板の表面にレーザ光を照射して、該第４絶縁体層の被照射部分と該第４金属層に被覆されていない第３絶縁体層の部分と該第３金属層に被覆されていない第２絶縁体層の部分と前記第１絶縁体層の一部とを除去するレーザ光照射工程と、を備え、前記レーザ光照射工程では、第２、第３及び第４絶縁体層の前記除去により、前記母材基板の前記表面の中央部分には略矩形の開口部を有するキャビティ部が形成され、前記第２絶縁体層の前記除去により、前記第２金属層の少なくとも一部が、露出されて前記キャビティ部の底面を形成するとともに、前記光学素子チップ戴置部となり、かつ前記第１の舌片状部が露出し、前記第１絶縁体層の前記除去により、前記第１の舌片状部に上面を覆われた前記第１端子部が形成され、前記第３絶縁体層の前記除去により、前記第２の各舌片状部が、露出されて前記キャビティ部の各内壁面に突設されてなる複数の第１突設部を形成するとともに、前記第２端子部となり、前記第４絶縁体層の前記周縁部の前記除去により、前記第４金属層の少なくとも一部が露出されて、前記光学部品嵌合部が形成される。

第１乃至第４の製造方法では、透光性部材や鏡筒などを戴置する部分が形成される。そのため、この製造方法に従って製造された構造体を光学装置に内蔵させることができる。

また、金属層がレーザストップ層として機能する。そのため、製造上のマージンなどを考慮することなく設計できる。

上記の製造方法においては、前記母材基板を形成する工程は、前記第１金属層と前記第絶縁体層と前記第２金属層とが積層された積層物を形成する工程と、前記積層物にレーザ光を照射して前記第１の舌片状部となる部分に孔を開けてスルーホールを形成するスルーホール形成工程と、前記スルーホールの内壁面にめっきによって導電体層を形成するめっき工程とを含むことが好ましい。

第１乃至第４の光学デバイス用キャビティ構造体の製造方法では、前記光学素子戴置部の表面は、前記第２の金属層の露出されていない部分に比べて平坦であることが好ましい。具体的には、前記光学素子戴置部の表面は、Ｒｚが１μｍ以上５μｍ以下となるように形成されていることが好ましい。このような構成により、光学素子チップを平坦な面の上に戴置することができる。

本発明の光学キャビティ構造体、光学デバイス及び光学デバイス用キャビティ構造体の製造方法では、予め分離溝が形成されることなく製造されるとともに、透光性部材や鏡筒などを戴置する手段が講じられている。

本発明の実施形態を説明する前に、本発明を完成させるにあたり、発明者たちが検討した事項を示す。

光学系の半導体装置は、以下に示す構成要素を備えていることが好ましい。

１つ目の構成要素は、透光性部材や鏡筒などである。そして、透光性部材や鏡筒などは、光学素子チップの光学面と対向して光学デバイスに設置されている。そのため、光学デバイス用キャビティ構造体や光学デバイスは、透光性部材や鏡筒などを戴置する部分を備えていることが好ましい。

２つ目の構成要素は、光学デバイスの優れた平坦性である。光学デバイスが平坦性に優れていなければ、鏡筒などを搭載させるさいに煽りに影響を与えてしまい、その結果、光学装置の性能が悪化してしまう。そのため、光学デバイス用キャビティ構造体や光学デバイスは、優れた平坦性を有していることが好ましい。

３つ目の構成要素は、キャビティ内における光の反射防止手段である。光学系の半導体装置では、光学素子チップと端子部（第２端子部）とが導電性細線を介して電気的に接続されており、その導電性細線は光学素子チップの光学面に対して接着されている。そのため、光学素子チップが受光または発光した光が、導電性細線表面で反射される虞がある。そして、その反射が生じてしまうと、受光または発光した光の強度の減少を招来するだけでなく、反射された光の受光または放射を招来し、その結果、解析能の低下などの光学系の半導体装置の性能低下を招く。そのため、光学デバイス用キャビティ構造体や光学デバイスは、キャビティ内における光の反射防止手段を備えていることが好ましい。

４つ目の構成要素は、結露防止機能である。湿度が高くなると、光学部品のガラス部分などが曇ってしまい、光の受光または発光が不可能となる。そのため、光学デバイス用キャビティ構造体や光学デバイスは、結露防止機能を備えていることが好ましい。

以上の点に鑑み、本願発明者らは、本願発明を完成するに至った。以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の図面においては、説明の簡潔化のため、実質的に同一の機能を有する構成要素を同一の参照符号で示す。なお、本発明は以下に示す実施形態に限定されない。

《発明の実施形態１》
実施形態１では、図１から図７を用いて、光学デバイス用キャビティ構造体１の構造及び製造方法と光学デバイス１００の構造及び製造方法とを示す。図１及び図２は、各々、光学デバイス用キャビティ構造体１の構造を示す斜視図及び断面図である。図３から図５は、光学デバイス用キャビティ構造体１の製造工程を示す断面図である。図６及び図７は、各々、光学デバイス１００の製造工程を示す断面図及び斜視図である。

−光学デバイス用キャビティ構造体１の構造−
光学デバイス用キャビティ構造体１は、図１及び図２に示すように、配線基板に実装される実装面（図１の裏面）から第１金属層１２、第１絶縁体層１１、第２金属層１４、第２絶縁体層１３、第３金属層１６、第３絶縁体層１５の順に積層されてなり、第１端子部１１２，１１２，…、第２端子部１１６，１１６，…、キャビティ部２、チップ戴置部１１４及び透光性部材戴置部１５ａを備えている。ここで図２（ａ）は、図２（ｂ）のIIＡ−IIＡ線断面図である。そして、図６（ｃ）及び図７（ａ）乃至（ｃ）に示すように、光学素子チップ１２１が戴置されて、導電性細線１２３により接続されて透光性部材１２４を接着させた後、配線基板（不図示）に実装される。なお、第１、第２及び第３絶縁体層１１，１３，１５は、各々、吸湿機能を有する多孔質材料（不図示）を含有している。

キャビティ部２は、図１に示すように、キャビティ構造体１の実装面を下面としたときに、キャビティ構造体１上面の中央部に略矩形の開口部２ａを有する。キャビティ部２の底面は、第２金属層１４の中央部分の表面にめっき１０４が施されてなり、チップ戴置部１１４である。上述のように光学デバイスは優れた平担性を要求されるので、光学素子チップを載置するチップ載置部１１４の表面は平坦性に優れていることが好ましく、具体的には、そのＲｚが１μｍ以上５μｍ以下であることが好ましい。また、キャビティ部２の各内壁面は、底面から開口部へ向かう方向に、第２絶縁体層１３、第３金属層１６、第３絶縁体層１５の順に積層されて形成されている。その各内壁面の表面には、４個の突設部２１，…が略等間隔に配置されている。各突設部２１は、第２絶縁体層１３と第３金属層１６とが、キャビティ部２底面に略垂直な面において面一に形成されてなる。突設部２１における第３金属層１６の表面には、めっき１０４が施されている。そして、めっき１０４が施されている部分が、第２端子部１１６である。

第１端子部１１２，１１２，…は、図１に示すように、キャビティ構造体１の外壁面２５，２５，…から外方に突き出しており、上面は表面にめっき１０２が施された第２金属層１４からなり、下面は表面にめっき１０２が施された第１金属層１２からなる。第１端子部１１２，１１２，…と第２端子部１１６，１１６，…とは第３金属層１６を介して電気的に接続されている。そして、第１端子部１１２，１１２，…の側壁（側面）のうち、外壁面２５，２５，…から突き出した先端における側壁は、横断面が半円形の凹んだ溝状の湾曲面２８となっている。そして、この湾曲面２８の表面には導電体層であるめっき１０２が施されている。第１端子部１１２，１１２，…がこのような形状・構成であり、下面及び湾曲面２８が導電体層であるめっき１０２に覆われているので、本実施形態のキャビティ構造体１を配線基板に実装する際には、配線基板上の接続端子配線との間ではんだフィレットが形成しやすくなり、確実な接続が行われる。また、複数の第１端子部１１２，１１２，…の互いに対向する側面はめっき１０２に覆われていないため、端子間ピッチが狭ピッチ、例えば０．４〜０．６５ｍｍとなった場合に、隣接する端子間のショートを防止することができる。

実装面の中央部には、反り防止用凹部１２ａ（図３（ｅ）に図示）が形成されている。これにより、実装面と反対側の面（以下、「上面」という。）にキャビティ部２が形成されても、光学デバイス用キャビティ構造体１の実装面側への反りを阻止できる。

なお、チップ戴置部１１４は、図２（ａ）に示すように、第２絶縁体層１３の一部の介在により、第２金属層１４の周縁部分と電気的に不通であるため、第１端子部１１２と電気的に接続されることはない。

透光性部材戴置部１５ａは、第３絶縁体層１５の表面であり、後述の透光性部材１２４を固定させる固定手段Ａを備えている。そして、本実施形態における固定手段Ａは、粗面化された第３絶縁体層１５の表面である。即ち、粗面化によって透光性部材載置部１５ａの上に載せられる透光性部材１２４は、透光性部材載置部１５ａへの密着性が向上し、強固に固定されることになる。これにより、透光性部材１２４を透光性部材戴置部１５ａに密着させて固定させることができる。なお、この表面を粗面化させる方法は特に限定されないが、この表面のＲｚが５μｍ以上２０μｍ以下に粗面化されていれば、透光性部材１２４を透光性部材戴置部１５ａに強固に密着させて固定できるため、好ましい。また、接着剤を塗布して透光性部材戴置部１５ａに透光性部材１２４を戴置すれば、透光性部材１２４をさらに強固に密着させて固定できるため、さらに好ましい。

以上より、本実施形態の光学デバイス用キャビティ構造体１は、固定手段Ａを備えているため、透光性部材１２４を透光性部材戴置部１５ａに密着させて固定することができる。なお、透光性部材戴置部１５ａは、透光性部材１２４が戴置される部分にのみ形成されていればよく、第３絶縁体層１５の表面全体に形成されていなくてもよい。また、従来の光学デバイス用キャビティ構造体では、透光性部材を戴置するために、光学素子チップを搭載する基板の上にさらに透光性部材載置用のリブを設置する必要がある。一方、光学デバイス用キャビティ構造体１では、第２及び第３絶縁体層１３，１５と第３金属層１６とがリブの機能を奏するため、わざわざリブを設置する必要はない。

また、光学デバイス用キャビティ構造体１は、第２端子部上面とチップ戴置部１１４との位置関係より、導電性細線１２３，…の表面で反射された光の受光または出射を阻止できる。また、光学デバイス用キャビティ構造体１は、チップ戴置部１１４が平坦性に優れているため、鏡筒などを取り付けるさいに、煽りに影響を与えることはない。また、光学デバイス用キャビティ構造体１は、第１、第２及び第３絶縁体層１１，１３，１５が吸湿機能を有する多孔質材料を含有しているため、吸湿性に優れている。そのため、透光性部材１２４など取り付けても、その透光性部材１２４などが曇ってしまうことはない。さらには、実装面に反り防止用凹部１２ａが形成されているため、上面にキャビティ部２が形成されても、光学デバイス用キャビティ構造体１が実装面側に反ってしまうことはない。そして、上述のように第１端子部１１２，１１２，…が配線基板上の接続端子との間ではんだフィレットを形成しやすい構造を有しているので、配線基板との接続が容易になり、かつ確実な接続を行うことができる。以上より、光学デバイス用キャビティ構造体１は、光学的性能に優れ配線基板との接続が確実な光学デバイスを提供できる。

−光学デバイス１００の構造−
図６（ｃ）及び図７（ｃ）に示すように、光学デバイス１００は、光学デバイス用キャビティ構造体１と、光学素子チップ１２１と、透光性部材１２４とを備えている。光学素子チップ１２１は、例えば受光素子である撮像素子などや、発光素子である半導体レーザなどである。透光性部材１２４は目的とする光（例えば、可視光、赤外光など）を７０％以上透過させるものであって、具体的にはガラス板である。そして、この光学デバイス１００を配線基板に実装させると、第１端子部１１２、第２端子部１１６，…及び導電性細線１２３，…を介して、光学素子チップ１２１に電圧が印加される。その結果、光学素子チップ１２１は、光の発光または受光を行う。光学素子チップ１２１が発光素子である場合には、発光された光は透光性部材１２４を透過して光学デバイス１００の外部へ放射される。光学素子チップ１２１が受光素子である場合には、光は、透光性部材１２４を透過して光学素子チップ１２１で受光され受光信号が電気信号に変換されて配線基板に伝達される。

光学デバイス１００は、本実施形態の光学デバイス用キャビティ構造体１に光学素子チップ１２１や透光性部材１２４などが戴置されてなるため、上述のように、透光性部材１２４を密着させて固定できるとともに、平坦性及び放湿性に優れ、キャビティ部２内における光の反射を阻止できる。

−光学デバイス用キャビティ構造体１の製造方法−
図３（ａ）から図４（ｅ）に示す工程に従って母材基板１０を製造後、図５（ａ）に示すレーザ光照射を行うことにより、図５（ｃ）に示す光学デバイス用キャビティ構造体１を製造する。以下、詳細に示す。

１．母材基板１０の形成工程
まず、図３（ａ）に示すように、第１絶縁体層１１の裏面に第１金属層１２を形成し、第１絶縁体層１１の表面に第２金属層１４を形成して３つの層が積層された積層物を形成する。

次に、第１金属層１２の表面もしくは第２金属層１４の表面に、第１金属層１２と第２金属層１４との電気的接続を形成するため及び第１端子部１１２の突出先端を湾曲面２８とするため、レーザ光をスポット照射する。これにより、スルーホール形成がなされ、図３（ｂ）に示すように、第１金属層１２、第１絶縁体層１１及び第２金属層１４を貫通するスルーホール部１０１と湾曲面２８とが形成される。なお、後述の第１端子部１１２の上面となる第２金属層１４の第１の舌片状部となる部分にスルーホールが形成されることによって、湾曲面２８が形成される。図では積層物の両端を略しており、スルーホールが明確には示されていない。

続いて、図３（ｃ）に示すように、第１及び第２金属層１２，１４の表面、スルーホール部１０１及び湾曲面２８の表面に、めっき１０２を施す。このとき、表面にNi層を形成後、Ni層の表面にAu層を形成する。これにより、第１金属層１２と第２金属層１４とが電気的に接続される。

続いて、図３（ｄ）に示すように、内壁にめっき１０２が施されたスルーホール部１０１内に樹脂を注入し、樹脂注入後、開口されていた部分にめっき（不図示）を施して蓋をする。これにより、第１金属層１２、第１絶縁体層１１及び第２金属層１４を貫通する樹脂部１０３が形成される。

続いて、不図示であるが、第１及び第２金属層１２，１４の表面をパターニングし、それらの層をエッチングする。具体的には、第１金属層１２の表面には、周縁部、詳細には、第１端子部１１２に対応する舌片状にめっき１０２を覆うようにエッチングマスクを形成する。第２金属層１４の表面には、周縁部は第１端子部１１２に対応する舌片状にめっき１０２を覆うように、中央部は全面にエッチングマスクを形成し、舌片状部（第１の舌片状部）と中央部とは接続しないようにする。次に、エッチングマスクが形成された積層体をエッチングする。これにより、図３（ｅ）に示すように、第１金属層１２の中央部分がエッチングされて、反り防止用凹部１２ａが形成される。また、第２金属層１４の一部がエッチングされ、エッチング部１４ａよりも中央側の第２金属層１４の部分（第２金属層１４の中央部分）がチップ戴置部１１４となるとともに、外周縁には第１の舌片状部が形成されてこの後第１端子部１１２の上面となる。

続いて、図４（ａ）に示すように、第２金属層１４の表面と図３（ｅ）におけるエッチングで露出された第１絶縁体層１１の表面とに、第２絶縁体層１３を形成する。これにより、エッチング部１４ａが第２絶縁体層１３で充填される。その結果、エッチング部１４ａよりも周縁側の第２金属層１４の部分（第２金属層１４の周縁部分）と第２金属層１４の中央部分とが電気的に不通となる。

続いて、不図示であるが、第２絶縁体層１３の表面をパターニングして、第２絶縁体層１３をエッチングする。具体的には、第２金属層１４の舌片状部の一部が露出するように積層体をエッチングする。これにより、図４（ｂ）に示すように、エッチング部１３ａが、樹脂部１０３よりも周縁側に形成され第２金属層１４の舌片状部の一部が露出する。

続いて、図４（ｃ）に示すように、第２絶縁体層１３の表面と図４（ｂ）におけるエッチングで露出された第２金属層１４の表面とに、第３金属層１６を積層させる。このとき、第３金属層１６は、第２金属層１４の周縁部分と接触することにより電気的に接続されるため、第２金属層１４の周縁部分を介してエッチング部１２ａよりも周縁側の第１金属層１２の部分と電気的に接続される。

続いて、不図示であるが、第３金属層１６の表面にエッチングマスクを形成する。このエッチングマスクは、第３金属層１６の表面の周縁部（第１端子部１１２に対応する部分を除く）に形成されるとともに、周縁部から第３金属層の表面の中心部へ向かう複数の舌片状に形成される。そして、積層体をエッチングすると、図４（ｄ）に示すように、エッチングマスクが形成されていた第３金属層が残存する。すなわち、この工程により、第３金属層１６は、第２絶縁体層１３の表面の周縁部と、周縁部から第２絶縁体層１３の表面の中心部へ向かう複数の第２の舌片状部１６ａとに形成される。

続いて、図４（ｅ）に示すように、第３金属層１６の表面と図４（ｄ）におけるエッチングで露出された第２絶縁体層１３の表面とに、第３絶縁体層１５を積層する。これにより、母材基板１０を製造することができる。

２．レーザ光照射工程
まず、図４（ｅ）に示す母材基板１０の表面（上面）全体に、レーザ光を照射する。このとき、レーザ強度などが相対的に強いレーザ光を母材基板１０の表面の中央部と第１端子部１１２が形成される周縁部とへ照射し、レーザ強度などが相対的に弱いレーザ光を中央部と第１端子部１１２が形成される周縁部とに挟まれた部分へ照射する。なお、母材基板１０の表面の中央部は、第３金属層１６が形成されていない部分と舌片状部１６ａとに対応する母材基板１０の表面である。そして、相対的に強いレーザ光を母材基板１０の表面の中央部に照射することにより、図５（ａ）に示すように、このレーザ光が照射された第３絶縁体層１５の部分と第３金属層１６で被覆されていない第２絶縁体層１３の部分と第２金属層１４に覆われていない周縁部の第１絶縁体層１１とが除去される。第３絶縁体層１５の除去により、複数の第２の舌片状部１６ａ，…が露出され、キャビティ部２の各内壁面に複数の突設部２１，…が形成される。また、第２絶縁体層１３の除去により、第２金属層１４の中央部分が露出されて、キャビティ部２の底面を形成するとともに、複数の第１の舌片状部である第１端子部１１２上面が露出される。さらに、周縁部の第１絶縁体層１１が除去されることで、第１端子部１１２が形成される。本工程においては、各金属層は、レーザストップ層として機能する。そのため、各突設部２１の端面（側面）では、第２絶縁体層１３と第３金属層１６とが面一となる。なお、このとき、第２金属層１４の表面のＲｚが１μｍ以上５μｍ以下となるように、レーザ照射条件を調整することが好ましい。

また、相対的に弱いレーザ光が照射されることにより、除去されずに残った、中央部と第１端子部１１２が形成される周縁部とに挟まれた部分である第３絶縁体層１５の表面は、粗面化されて透光性部材戴置部１５ａとなる。粗面化の度合いは、Ｒｚが５μｍ以上２０μｍ以下というものである。

次に、図５（ｂ）に示すように、反り防止用凹部１２ａに絶縁体層１７を形成する。これにより、実装面側における第１端子部１１２，１１２，…同士の短絡を完全に阻止できる。

続いて、図５（ｃ）に示すように、第２金属層１４の中央部分の表面、第２の舌片状部１６ａ及び第１金属層１２の表面に、めっき１０４を施す。これにより、第２金属層１４の中央部分の表面がチップ戴置部１１４となり、第２の舌片状部１６ａが第２端子部１１６となる。このようにして、光学デバイス用キャビティ構造体１を製造できる。

以上より、本実施形態の光学デバイス用キャビティ構造体１の製造方法では、透光性部材戴置部１５ａは、相対的に強度の弱いレーザ光を第３絶縁体層１５の残存部分の表面に照射することにより、形成される。そのため、透光性部材戴置部１５ａは、粗面化された第３絶縁体層１５の表面である。よって、透光性部材１２４を透光性部材戴置部１５ａに密着させて固定させることができる。また、従来の光学デバイス用キャビティ構造体の製造方法では、透光性部材を戴置するためのリブを形成する工程が必要である。しかし、光学デバイス用キャビティ構造体１の製造方法では、チップ戴置部の上方に積層された第２及び第３絶縁体層１３，１５と第３金属層１６とがリブの機能を奏するため、リブを形成する工程は不要である。

また、チップ戴置部１１４は、Ｒｚが１μｍ以上５μｍ以下であるため、平坦性に優れている。そのため、鏡筒などを取り付けるさいに、煽りに影響を与えることはない。また、実装面に反り防止用凹部１２ａが形成されているため、上面にキャビティ部２が形成されても、光学デバイス用キャビティ構造体１が実装面側に反ってしまうことはない。

なお、第１、第２及び第３絶縁体層１１，１３，１５は、吸湿機能を有する多孔質材料が混合された絶縁体層であることが好ましい。これにより、放湿性に優れた光学デバイスを提供できる。

また、相対的に弱いレーザ光は、キャビティ部２になる部分と外壁面２５になる部分とに挟まれた領域全体に照射する必要はなく、透光性部材１２４が戴置される部分にのみ照射すればよい。

−光学デバイス１００の製造方法−
まず、図６（ａ）及び図７（ａ）に示すように、光学素子チップ１２１の裏面に接着剤１２２を塗布して、図５（ｃ）に示す光学デバイス用キャビティ構造体１のチップ戴置部１１４に光学素子チップ１２１を戴置する。

次に、図６（ｂ）及び図７（ｂ）に示すように、複数本の導電性細線１２３，…を用いて、各々、光学素子チップ１２１の表面と第２端子部１１６，…とを電気的に接続する（ワイヤボンディング）。その後、導電性細線１２３，…を樹脂（不図示）で封じる。これにより、光学素子チップ１２１で受光または発光される光が導電性細線の表面で反射されてしまうことを阻止できるとともに、光学素子チップ１２１の表面または第２端子部１１６，…に導電性細線１２３，…を強固に固定できる。

続いて、図６（ｃ）及び図７（ｃ）に示すように、透光性部材１２４の周縁部分に接着剤（不図示）を塗布して、透光性部材１２４を透光性部材戴置部１５ａに接着させる。このとき、透光性部材戴置部１５ａが粗面化されているため、透光性部材１２４を透光性部材戴置部１５ａに密着させて固定させることができる。そして、これにより、光学デバイス１００を製造できる。

次に、第１端子部１１２が形成されてなる実装面を配線基板に実装させることにより、光学装置（不図示）を製造できる。この実装の際、配線基板と接続される第１端子部１１２，１１２，…が舌片状に光学デバイスの外壁から外方に突き出していて、下面及び突出先端の側面が導電体層に覆われているので、この下面と湾曲部とで光学デバイスと配線基板との間のはんだ実装強度を大きく確保することができ、はんだフィレットが容易に形成できて確実かつ強固な接続を行うことができる。

なお、光学デバイス用キャビティ構造体１は、固定手段Ａ以外に、第１端子部１１２における配線方向を視認するための方向認識機能を備えていてもよい。方向認識機能を備えた光学デバイス用キャビティ構造体１０１，２０１を以下に示す。

＜変形の形態１＞
変形の形態１における光学デバイス用キャビティ構造体１０１を図８に示す。図８に示すように、キャビティ部の開口部１０２ａの輪郭形状は、開口部１０２ａの略中点に対して非点対称であり、具体的には、矩形の頂点が曲線状に切り取られてなる形状である（以下、矩形の頂点が曲線状に切り取られてなる部分８１ａを「非点対称部８１ａ」という）。換言すると、開口部１０２ａの輪郭形状は、矩形の４つの頂点のうちの１つの頂点が円弧に形成されてなる。また別の言い方をすると、開口部１０２ａの輪郭形状は、矩形の４つの頂点のうちの１つの頂点が丸コーナーである。そして、特定の機能を有する第１端子部１１２と最も近い開口部の頂点部分に非点対称部８１ａを形成すれば、開口部１０２ａ側から光学デバイス用キャビティ構造体１０１を観察することによりその特定の機能を有する第１端子部１１２の位置を視認できる。

なお、非点対称部８１ａの形状は、特に限定されず、矩形の頂点が曲線状に切り取られてなる形状であってもよい。

＜変形の形態２＞
変形の形態２における光学デバイス用キャビティ構造体２０１を図９に示す。図９に示すように、穴９１ａが、光学デバイス用キャビティ構造体２０１の表面に形成されている。そして、特定の機能を有する第１端子部１１２の近くの光学デバイス用キャビティ構造体２０１の表面に穴９１ａを形成すれば、開口部２０２ａ側から光学デバイス用キャビティ構造体２０１を観察することによりその特定の機能を有する第１端子部１１２の位置を視認できる。

《発明の実施形態２》
実施形態２では、図１０及び図１１を用いて、光学デバイス用キャビティ構造体３の構造及び製造方法を示す。図１０は、本実施形態に係る光学デバイス用キャビティ構造体３の構造を示す断面図である。図１１は、本実施形態に係る光学デバイス用キャビティ構造体３の製造工程の一部を示す断面図である。

−光学デバイス用キャビティ構造体３の構造−
本実施形態の光学デバイス用キャビティ構造体３は、実施形態１に係る光学デバイス用キャビティ構造体１と固定手段Ａの構成のみを異にする。具体的には、図１０に示すように、固定手段Ａは、第３絶縁体層１５の表面に形成されたレジスト層３１である。すなわち、透光性部材戴置部１３５は、レジスト層３１の表面である。そして、透光性部材戴置部１３５がレジスト層３１の表面であるため、透光性部材１２４を密着させて固定させることができる。

なお、粗面化された第３絶縁体層１５の表面にレジスト層３１が形成されることが好ましい。これにより、透光性部材１２４は、実施形態１に係る光学デバイス用キャビティ構造体１および本実施形態において第３絶縁体層１５表面が粗面化されていない光学デバイス用キャビティ構造体３に固定される場合に比べて、さらに強固に固定される。

−光学デバイス用キャビティ構造体３の製造方法−
まず、図３及び図４に示す工程に従って、本実施形態の光学デバイス用キャビティ構造体３の母材基板を製造する。この工程は実施形態１と同じである。

次に、第３金属層１６が形成されていない部分と第２の舌片状部１６ａとに対応する母材基板の表面に、レーザ光を照射する。すると、図１１（ａ）に示すように、レーザ光が照射された第３絶縁体層１５の部分と第３金属層１６に被覆されていない第２絶縁体層１３の部分と第２金属層１４に覆われていない周縁部の第１絶縁体層１１とが除去される。

続いて、図１１（ｂ）に示すように、第３絶縁体層１５の表面にレジスト層３１を形成する。これにより、透光性部材戴置部１３５が形成される。

その後は、図５（ｃ）に示すめっき加工を行うことにより、図１０に示す光学デバイス用キャビティ構造体３を製造することができ、図６及び図７に示す工程を行うことにより、光学デバイス用キャビティ構造体３を備えた光学デバイス（不図示）を製造できる。

《発明の実施形態３》
実施形態３では、図１２から図１４を用いて、光学デバイス用キャビティ構造体５の構造及び製造方法と光学デバイス５００の構造及び製造方法とを示す。図１２は、本実施形態に係る光学デバイス用キャビティ構造体５の構造を示す断面図である。図１３及び図１４は、本実施形態に係る光学デバイス用キャビティ構造体５の製造工程と光学デバイス５００の製造工程とを示す断面図である。なお、本実施形態のキャビティ構造体５は、第３絶縁体層１５よりも下の部分は実施形態１のキャビティ構造体１と同じであるので、実施形態１とは異なっている部分を主に説明する。

−光学デバイス用キャビティ構造体５の構造−
本実施形態に係る光学デバイス用キャビティ構造体５は、図１２に示すように、実装面から順に、第１金属層１２、第１絶縁体層１１、第２金属層１４、第２絶縁体層１３、第３金属層１６、第３絶縁体層１５、第４金属層５２、第４絶縁体層５３の順に積層されてなる。

キャビティ部４の各内壁面は、底面から開口部へ向かう方向に、第２絶縁体層１３、第３金属層１６、第３絶縁体層１５、第４金属層５２、第４絶縁体層５３の順に積層されて形成されている。その各内壁面の表面には、第１突設部４１，…と第２突設部４２とが形成されている。各第１突設部４１は、第２絶縁体層１３及び第３金属層１６で構成される。第２突設部４２は、第３絶縁体層１５及び第４金属層５２で構成され、各第１突設部４１よりも短く突設されている。そして、その第２突設部４２の表面（上面）が透光性部材戴置部５２ａである。すなわち、透光性部材戴置部５２ａは、キャビティ部４内に形成されている。

−光学デバイス用キャビティ構造体５の製造方法−
本実施形態の光学デバイス用キャビティ構造体５の製造方法の前半部分は、実施形態１と同じであるので、まず、図３及び図４に示す方法で、図４（ｅ）に示す積層体を形成する。

次に、第３絶縁体層１５の表面に、第３金属層１６よりも狭く第４金属層５２を形成する。具体的には、第３絶縁体層１５の表面に第４金属層５２を形成し、その後、第４金属層５２の表面の大部分にエッチングマスクを形成してエッチングを行う。これにより、図１３（ａ）に示すように、第３絶縁体層１５の表面の周縁部付近に第４金属層５２が形成される。

続いて、第４金属層５２の表面と図１３（ａ）におけるエッチングにより露出された第３絶縁体層１５の表面とに、第４絶縁体層５３を形成する。このとき、第４絶縁体層５３は、吸湿機能を有する多孔質材料が含有された絶縁体層であることが好ましい。これにより、図１３（ｂ）に示す光学デバイス用キャビティ構造体５の母材基板５０を製造できる。

続いて、この母材基板５０の表面にレーザ光を照射する。具体的には、第３金属層１６が形成されていない部分と第２の舌片状部１６ａと該第２の舌片状部１６ａの外周部とに対応する母材基板５０の表面にレーザ光を照射する。別言すると、キャビティ構造体５の外壁面２５になる位置から第４金属層５２の外周縁より少し内側の部分までの領域にはレーザを照射せず、それ以外の部分にはレーザ照射する。すると、図１４（ａ）に示すように、レーザ光が照射された第４絶縁体層５３の部分と第４金属層５２に被覆されていない第３絶縁体層１５の部分と第３金属層１６に被覆されていない第２絶縁体層１３の部分と第２金属層１４に覆われていない周縁部の第１絶縁体層１１とが除去される。そして、第４絶縁体層５３の除去により、第４金属層５２の一部が露出されて、第２突設部４２が形成される。すなわち、透光性部材戴置部５２ａが形成される。この場合も、金属層がレーザストップ層として機能するため、第２突設部４２の端面（側面）では、第３絶縁体層１５と第４金属層５２とが面一となる。

続いて、図５（ｃ）に示すめっき加工を行うことにより、図１２に示すキャビティ構造体５を製造できる。

その後、図１４（ｂ）に示すように、接着剤１２２を用いてチップ戴置部１１４に光学素子チップ１２１を固定して、導電性細線１２３，…を用いて第２端子部１１６と光学素子チップ１２１とを電気的に接続する。

そして、図１４（ｃ）に示すように、透光性部材戴置部５２ａに透光性部材１２４を戴置させる。これにより、光学デバイス５００を製造することができる。

以上より、透光性部材戴置部５２ａは、第４金属層５２の一部であるため、キャビティ部４内に配置されている。よって、光学デバイス用キャビティ構造体５は、光学デバイス用キャビティ構造体１に比べて、光学デバイスをコンパクトにすることができる。また第４絶縁体層５３が透光性部材１２４を載置する位置を規制するため、位置精度良く透光性部材１２４を載置することができる。

《発明の実施形態４》
実施形態４では、図１５から図１７を用いて、光学デバイス用キャビティ構造体７の構造及び製造方法と光学デバイス７００の構造及び製造方法とを示す。図１５は、本実施形態に係る光学デバイス用キャビティ構造体７の構造を示す断面図である。図１６は、本実施形態に係る光学デバイス用キャビティ構造体７の製造工程を示す断面図である。図１７は、光学デバイス７００の斜視図である。なお、本実施形態のキャビティ構造体７は、第３絶縁体層１５よりも下の部分は実施形態１のキャビティ構造体１と同じであるので、実施形態１とは異なっている部分を主に説明する。

−光学デバイス用キャビティ構造体７の構造−
本実施形態に係る光学デバイス用キャビティ構造体７は、図１５に示すように、実装面から順に、第１金属層１２、第１絶縁体層１１、第２金属層１４、第２絶縁体層１３、第３金属層１６、第３絶縁体層１５、第４金属層７２、第４絶縁体層７３の順に積層されてなり、光学部品嵌合部１７５を備えている。キャビティ部６の各内壁面は、底面から開口部へ向かう方向に、第２絶縁体層１３、第３金属層１６、第３絶縁体層１５の順に積層されて形成されている。

光学部品嵌合部１７５は、鏡筒などの光学部品が嵌合される部分であり、キャビティ部６の開口部を取り囲むように形成されている。そして、キャビティ部６の底面と略平行な光学部品嵌合部の面は、第４金属層７２の一部（上面）である。

−光学デバイス用キャビティ構造体７の製造方法−
本実施形態の光学デバイス用キャビティ構造体７の製造方法の前半部分は、実施形態１と同じであるので、まず、図３及び図４に示す方法に従って、図４（ｅ）に示す積層体を形成する。

次に、第３絶縁体層１５の表面の周縁部近辺に、第３金属層１６よりも幅狭く第４金属層７２を形成する。具体的には、第３絶縁体層１５の表面に第４金属層７２を形成し、その後、第４金属層７２の表面の中央部及び周縁部にエッチングマスクを形成してエッチングを行う。これにより、第４金属層７２は、図１６（ａ）に示すように、第３絶縁体層１５の表面の周縁近辺上に形成される。なお、第４金属層７２の外周縁は、キャビティ構造体７の外壁面２５と面一となる。

続いて、第４金属層７２の表面及び図１６（ａ）におけるエッチングにより露出された第３絶縁体層１５の表面に、第４絶縁体層７３を形成する。このとき、第４絶縁体層７３は、吸湿機能を有する多孔質材料が含有された絶縁体層であることが好ましい。これにより、図１６（ｂ）に示す母材基板７０を製造することができる。

続いて、この母材基板７０にレーザ光を照射する。具体的には、第３金属層１６が形成されていない部分と第２の舌片状部１６ａとに対応する母材基板７０の表面にレーザ光を照射する。また、第４金属層７２に対応する母材基板７０の表面にレーザ光を照射する。別言すると、第４金属層７２の内周縁から内側へ一定の幅の領域にはレーザを照射せず、それ以外の部分にはレーザ照射する。前記一定の幅は第２の舌片状部１６の突出長さより短く、この突出長さの半分程度である。このように、第４金属層７２に対応する母材基板７０の表面にレーザ光を照射することにより、第４金属層７２上の第４絶縁体層７３の部分が除去されて、第４金属層７２が露出して、光学部品嵌合部１７５が形成される。

その後は、図５（ｃ）に示すめっき加工を行うことにより、図１５に示すキャビティ構造体７を製造できる。

そして、接着剤を用いてチップ戴置部１１４に光学素子チップ１２１を固定して、導電性細線１２３，…を用いて第２端子部１１６と光学素子チップ１２１とを電気的に接続し、光学部品戴置部１７５に光学部品（不図示）を戴置させる。これにより、図１７に示す光学デバイス７００を製造できる。

《発明の実施形態５》
実施形態５では、図１８から図２０を用いて、光学デバイス用キャビティ構造体９の構造及び製造方法を示す。図１８及び図１９は、本実施形態に係る光学デバイス用キャビティ構造体９の製造工程を示す断面図であり、図２０は、本実施形態に係る光学デバイス用キャビティ構造体９の裏面側の斜視図である。なお、本実施形態のキャビティ構造体９は、第１絶縁体層１１よりも上の部分は実施形態１のキャビティ構造体１と同じであるので、実施形態１とは異なっている部分を主に説明する。

−光学デバイス用キャビティ構造体９の構造−
光学デバイス用キャビティ構造体９は、図１９（ｂ）に示すように、実装面から順に、第１金属層１２、スタンドオフ用絶縁体層９３、スタンドオフ用金属層９２、第１絶縁体層１１、第２金属層１４、第２絶縁体層１３、第３金属層１６、第３絶縁体層１５の順に積層されてなる。キャビティ部８の各内壁面は、底面から開口部へ向かう方向に、第２絶縁体層１３、第３金属層１６、第３絶縁体層１５の順に積層されて形成されている。そして、第１端子部９４は、外壁面２５から外方に突き出しているとともに、実装面から突き出している。

−光学デバイス用キャビティ構造体９の製造方法−
まず、図１８（ａ）に示すように、第１絶縁体層１１の表面に第２金属層１４を形成し、第１絶縁体層１１の裏面にスタンドオフ用金属層９２を形成する。

次に、不図示であるが、スタンドオフ用金属層９２の表面をパターニングし、エッチングする。具体的には、スタンドオフ用金属層９２の表面の周縁部にエッチングマスクを形成してエッチングを行う。これにより、図１８（ｂ）に示すように、第１絶縁体層１１の裏面の中央部に、スタンドオフ用金属層９２を形成することができる。

続いて、図１８（ｃ）に示すように、スタンドオフ用金属層９２の表面と図１８（ｂ）におけるエッチングにより露出された第１絶縁体層１１の裏面とに、スタンドオフ用絶縁体層９３を形成し、スタンドオフ用絶縁体層９３の裏面に第１金属層１２を形成する。このとき、スタンドオフ用絶縁体層９３は、吸湿機能を有する多孔質材料が含有された絶縁体層である。

続いて、図３（ｄ）及び（ｅ）と略同一の手法で、積層体を貫通するめっき１０２及び樹脂層１０３を形成する。また、パターニングにより、第１金属層１２には反り防止用凹部１２ａを形成し、第２金属層１４にはエッチング部１４ａを形成する。これにより、図１８（ｄ）に示す積層体を形成することができる。

その後、図４に示す工程に従って、光学デバイス用キャビティ構造体９の母材基板を形成する。

それから、その母材基板の表面及び裏面にレーザ光を照射する。このとき、母材基板の表面へは上記実施形態１におけるレーザ照射工程と略同一の方法で照射し、母材基板の裏面へは裏面全体に亘って強度が略同一のレーザ光を照射する。そして、母材基板の裏面へレーザ光を照射することにより、第１金属層１２が形成されていないスタンドオフ用絶縁体層９３の部分が除去され、その結果、スタンドオフ用金属層９２が露出される。

そして、図５（ｃ）に示すめっき加工を行うことにより、第１端子部９４、チップ戴置部１１４、第１端子部９４，９４，…及び第２端子部１１６，１１６，…が形成され、図１９（ｂ）に示す光学デバイス用キャビティ構造体９を製造することができる。

本実施形態の光学デバイス用キャビティ構造体９では、他の実施形態の光学デバイス用キャビティ構造体１，３，５，７と異なり、第１端子部９４が実装面において突設されている。そのため、配線基板への固定強度は強くなる。

《その他の実施形態》
本発明は、上記実施形態１から５について、以下のような構成としてもよい。

キャビティ部２，４，６，８の各内壁には、４個の突設部２１（第１突設部４１）が形成されているとしたが、その個数は限定されない。

光学デバイス用キャビティ構造体１，３，５，７，９の製造方法において、積層により母材基板１０，３０，５０，７０を製造したが、すでに積層された母材基板を用いてもよい。

上記実施形態２から５について、上記実施形態１における変形の形態１または変形の形態２に示す方向認識機能を備えていてもよい。

上記実施形態１から４について、第１端子部１１２は、上記実施形態５における第１端子部９４であってもよい。

また、図２１に示すように、面積の広い母材基板を用いて複数の光学デバイス用キャビティ構造体１，１，…を同時並行で製造してもよい。この製造方法により製造効率が向上し、製造コストが大幅に下がる。この製造方法は本発明の全ての実施形態に適用できる。隣接しあう光学デバイス用キャビティ構造体１，１，…の分割方法は、一般的に母材基板をダイシングテープに仮固着し、水洗しながらダイヤモンド砥粒からなるダイシングソーでカットするというものである。

以上説明したように、本発明は、光学デバイス用キャビティ構造体、光学デバイス及び光学デバイス用キャビティ構造体の製造方法について有用である。

実施形態１における光学デバイス用キャビティ構造体１の構造を示す斜視図である。 （ａ）は実施形態１における光学デバイス用キャビティ構造体１の構造を示す断面図であり、（ｂ）は上面図である。 実施形態１における光学デバイス用キャビティ構造体１の製造工程の一部を示す断面図である。 実施形態１における光学デバイス用キャビティ構造体１の製造工程の別の一部を示す断面図である。 実施形態１における光学デバイス用キャビティ構造体１の製造工程のまた別の一部を示す断面図である。 実施形態１における光学デバイス１００の製造工程を示す断面図である。 実施形態１における光学デバイス１００の製造工程を示す工程図である。 実施形態１の変形の形態１における光学デバイス用キャビティ構造体１０１の構造を示す斜視図である。 実施形態１の変形の形態２における光学デバイス用キャビティ構造体２０１の構造を示す斜視図である。 実施形態２における光学デバイス用キャビティ構造体３の構造を示す断面図である。 実施形態２における光学デバイス用キャビティ構造体３の製造工程の一部を示す断面図である。 実施形態３における光学デバイス用キャビティ構造体５の構造を示す断面図である。 実施形態３における光学デバイス用キャビティ構造体３の製造工程の一部を示す断面図である。 実施形態３における光学デバイス３００の製造工程の一部を示す断面図である。 実施形態４における光学デバイス用キャビティ構造体７の構造を示す断面図である。 実施形態４における光学デバイス用キャビティ構造体７の製造工程の一部を示す断面図である。 実施形態４における光学デバイス７００の斜視図である。 実施形態５における光学デバイス用キャビティ構造体９の製造工程の一部を示す断面図である。 実施形態５における光学デバイス用キャビティ構造体９の製造工程の別の一部を示す断面図である。 実施形態５における光学デバイス用キャビティ構造体９の裏面側の斜視図である。 実施形態１における光学デバイス用キャビティ構造体１を複数同時製造したときの上面図である。

符号の説明

１，３，５，７，９，１０１，２０１ 光学デバイス用キャビティ構造体
２，４，６，８ キャビティ部
２ａ，１０２ａ，２０２ａ 開口部
１１，１３，１５ 絶縁体層
１２，１４，１６ 金属層
１５ａ，１３５，５２ａ 透光性部材戴置部
１６ａ 第２の舌片状部
２１ 突設部
２５ 外壁面
２８ 湾曲面
３１ レジスト層
４１ 第１突設部
４２ 第２突設部
９４，１１２ 第１端子部
１１４ チップ戴置部
１１６ 第２端子部
１２１ 光学素子チップ
１２４ 透光性部材
１７５ 光学部品嵌合部
Ａ 固定手段

Claims (11)

1. 光学素子チップが戴置されて配線基板に実装される光学デバイス用キャビティ構造体であって、
   少なくとも３層の絶縁体層と少なくとも３層の金属層とが交互に、第１の金属層、第１の絶縁体層、第２の金属層、第２の絶縁体層、第３の金属層、第３の絶縁体層の順で積層されてなり、
   前記配線基板に実装される実装面とは反対側の面の中央部分に矩形の開口部を有するキャビティ部と、
   前記開口部を取り囲む前記反対側の面に形成され、前記光学素子チップが受光または発光する光を透過させる透光性部材が戴置される透光性部材戴置部と、
   前記配線基板の配線と電気的に接続される第１端子部と
   を備えており、
   前記キャビティ部では、
   底面は、前記第２の金属層の一部であるとともに、前記光学素子チップが戴置されるチップ戴置部であり、
   各内壁面は、前記底面から前記開口部へ向かう方向に、前記第２の絶縁体層、前記第３の金属層及び前記第３の絶縁体層が積層されて形成されており、表面には、該第２の絶縁体層及び該第３の金属層で構成される突設部が複数形成され、
   前記各突設部における前記第３の金属層は、前記光学素子チップと電気的に接続される第２端子部であり、
   前記第１端子部は、前記第１の金属層、前記第１の絶縁体層および前記第２の金属層を構成要素としているとともに、前記実装面に対して垂直な外壁面から外方に突き出しており、当該第１端子部の下面と、側面のうちの前記外方に突き出した先端部とが導電体層に覆われ、該導電体層によって前記第１の金属層と前記第２の金属層とが電気的に接続されており、
   前記第１端子部の先端部は凹形状の湾曲面をなしており、
   前記各突設部における前記第３の金属層は、前記内壁面と前記外壁面との間の部分において前記第２の金属層と電気的に接続されていることによって前記第１端子部と電気的に接続されており、
   前記透光性部材戴置部は、前記第３の絶縁体層の一部であり、
   前記第３の絶縁体層の表面は、前記透光性部材を固定させるため粗面化されている
   ことを特徴とする光学デバイス用キャビティ構造体。
2. 請求項１に記載の光学デバイス用キャビティ構造体において、
   前記第３の絶縁体層の前記表面は、Ｒｚが５μｍ以上２０μｍ以下に粗面化されている、光学デバイス用キャビティ構造体。
3. 請求項１に記載の光学デバイス用キャビティ構造体において、
   前記第１端子部の下面が前記実装面の中央部分よりも下方に突き出している、光学デバイス用キャビティ構造体。
4. 請求項１または３に記載の光学デバイス用キャビティ構造体において、
   前記チップ戴置部の表面は、Ｒｚが１μｍ以上５μｍ以下に形成されている、光学デバイス用キャビティ構造体。
5. 請求項１または３に記載の光学デバイス用キャビティ構造体において、
   前記絶縁体層には、吸湿機能を有する多孔質材料が混合されている、光学デバイス用キャビティ構造体。
6. 請求項１または３に記載の光学デバイス用キャビティ構造体において、
   前記実装面には、周縁部に金属層が形成され、該周縁部の内側に反り防止用凹部が形成されている、光学デバイス用キャビティ構造体。
7. 請求項１または３に記載の光学デバイス用キャビティ構造体において、
   前記実装面と反対側の前記面における前記キャビティ部の前記開口部の輪郭形状が、該開口部の中心点に対して非点対称である、光学デバイス用キャビティ構造体。
8. 請求項１または３に記載の光学デバイス用キャビティ構造体において、
   前記実装面と反対側の前記面には、前記第１端子部における端子の配置方向を示す穴部が形成されている、光学デバイス用キャビティ構造体。
9. 請求項１乃至８のいずれか一つに記載の光学デバイス用キャビティ構造体と、
   前記光学デバイス用キャビティ構造体のチップ戴置部に戴置された光学素子チップと、
   前記光学デバイス用キャビティ構造体の透光性部材戴置部に戴置された透光性部材と、を備えていることを特徴とする光学デバイス。
10. 請求項９に記載の光学デバイスにおいて、
    前記光学素子チップと前記第２端子部の表面とは、導電性細線により電気的に接続されており、
    前記導電性細線は、樹脂により封止されている、光学デバイス。
11. 請求項９または１０に記載の光学デバイスにおいて、
    前記光学素子チップの光学面は、前記第２端子部の前記表面よりも前記開口部側に配置されている、光学デバイス。

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