JP7155659B2 - Hermetic package and method for manufacturing hermetic package - Google Patents

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Description

本発明は、気密パッケージ及び気密パッケージの製造方法に関する。 The present invention relates to a hermetic package and a method for manufacturing a hermetic package.

特許文献1には、光電素子を収容する気密パッケージの一例として、開口部を有する容器部(パッケージ基材)と、開口部を塞ぐように容器部に接合される蓋部(カバー部材)と、容器部及び蓋部を接合する接合材(接合層)と、を備えるパッケージが記載されている。このパッケージにおいて、接合材は、容器部に塗布したガラスペーストなどが硬化処理されて形成される。 Patent Document 1 discloses, as an example of an airtight package for housing a photoelectric element, a container portion (package base material) having an opening, a lid portion (cover member) joined to the container portion so as to close the opening, and a bonding material (bonding layer) that bonds the container portion and the lid portion. In this package, the bonding material is formed by hardening glass paste or the like applied to the container.

特開2015-88579号公報JP 2015-88579 A

上記のようなパッケージにおいて、容器部及び蓋部が接合される際には、例えば、ガラスペーストが軟化する程度に加熱された状態で、ガラスペーストに圧縮荷重が加えられる。このため、ガラスペーストの塗布量及びガラスペーストに加えられる圧縮荷重などにばらつきがあると、軟化したガラスペーストが容器部の内部に流入するおそれがある。そして、このような流入が生じると、容器部内に配置された光電素子に悪影響を及ぼしたり、パッケージの気密性が低下したりするおそれがある。 In the package as described above, when the container portion and the lid portion are joined together, for example, a compressive load is applied to the glass paste while the glass paste is heated to a degree of softening. Therefore, if there are variations in the amount of glass paste applied and the compressive load applied to the glass paste, the softened glass paste may flow into the container. If such an inflow occurs, it may adversely affect the photoelectric element arranged in the container, or the airtightness of the package may be deteriorated.

本発明の目的は、カバー部材及びパッケージ基材を接合する際に、パッケージ基材の凹部に接合層がはみ出ることを抑制できる気密パッケージ及び気密パッケージの製造方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an airtight package and a method for manufacturing an airtight package that can prevent a bonding layer from protruding into a concave portion of a package base when bonding a cover member and the package base.

上記課題を解決する気密パッケージは、底壁及び前記底壁から延びる周壁を有し、前記底壁及び前記周壁に囲まれる凹部に光電素子を収容可能なパッケージ基材と、透光性を有し、前記凹部を塞ぐカバー部材と、前記パッケージ基材及び前記カバー部材を接合する接合層と、を備え、前記カバー部材は、前記凹部に面する透光部と、前記周壁の先端面と対向する接合層と、を有し、前記周壁の前記先端面において、前記凹部に近い内側部分を第1先端面とし、前記凹部から遠い外側部分を第2先端面としたとき、前記接合部は、前記第1先端面に接触する第1接合部と、前記第2先端面に前記接合層を介して接合される第2接合部と、を含む。 An airtight package that solves the above problems has a bottom wall and a peripheral wall extending from the bottom wall, a package base capable of accommodating a photoelectric element in a recess surrounded by the bottom wall and the peripheral wall, and a light-transmitting package base material. a cover member that closes the recess; and a bonding layer that joins the package base material and the cover member, wherein the cover member faces the light-transmitting portion facing the recess and the tip surface of the peripheral wall. and a bonding layer, and in the distal end surface of the peripheral wall, when the inner portion near the recess is defined as a first distal end surface and the outer portion far from the recessed portion is defined as a second distal end surface, the joint portion is the It includes a first joining portion that contacts the first tip surface, and a second joining portion that is joined to the second tip surface via the joining layer.

上記構成によれば、カバー部材の第1接合部がパッケージ基材の周壁の第1先端面に接触する。このため、光電素子が収容される凹部は、接合層が設けられる空間、すなわち、カバー部材の第2接合部及びパッケージ基材の第2先端面の間の空間に接続しにくくなる。したがって、カバー部材及びパッケージ基材を接合するために、接合層の元となる接合材料に圧縮荷重が作用しても、接合材料が凹部の内部に流れにくい。よって、気密パッケージは、パッケージ基材の凹部に接合層がはみ出ることを抑制できる。 According to the above configuration, the first joint portion of the cover member contacts the first end face of the peripheral wall of the package base material. For this reason, the recess in which the photoelectric element is accommodated is less likely to be connected to the space in which the bonding layer is provided, that is, the space between the second bonding portion of the cover member and the second tip surface of the package base. Therefore, even if a compressive load acts on the bonding material forming the bonding layer in order to bond the cover member and the package base material, the bonding material does not easily flow into the recess. Therefore, the airtight package can prevent the bonding layer from protruding into the concave portion of the package base material.

前記カバー部材において、前記パッケージ基材に対向する面を内面としたとき、前記透光部の内面及び前記第1接合部の内面は、同一平面上に存在することが好ましい。
上記構成の気密パッケージは、カバー部材の製造が容易となる。例えば、研磨工程などを経て、透光部の内面及び第1接合部の内面を一度に作り込むことが可能となる。
In the cover member, when the surface facing the package base is defined as the inner surface, it is preferable that the inner surface of the translucent portion and the inner surface of the first joint portion are on the same plane.
In the hermetic package having the above configuration, the cover member can be easily manufactured. For example, it is possible to form the inner surface of the translucent portion and the inner surface of the first joint portion at once through a polishing process or the like.

前記カバー部材において、前記パッケージ基材に対向する面を内面とし、前記内面と逆側の面を外面としたとき、前記透光部の外面及び前記接合部の外面は、同一平面上に存在することが好ましい。 In the cover member, when the surface facing the package base is defined as an inner surface and the surface opposite to the inner surface is defined as an outer surface, the outer surface of the translucent portion and the outer surface of the joint portion are on the same plane. is preferred.

上記構成の気密パッケージは、カバー部材の製造が容易となる。例えば、研磨工程などを経て、透光部の外面及び接合部の外面を一度に作り込むことが可能となる。
上記気密パッケージにおいて、前記透光部は、平板状をなすことが好ましい。
In the hermetic package having the above configuration, the cover member can be easily manufactured. For example, it is possible to form the outer surface of the translucent portion and the outer surface of the joint portion at once through a polishing process or the like.
In the above airtight package, it is preferable that the translucent portion has a flat plate shape.

上記構成によれば、透光部に入射した光は、そのまま透光部を通過する。このため、気密パッケージは、透光部を、凹部を覆うだけの単なるカバーとして機能させることができる。 According to the above configuration, the light incident on the translucent portion passes through the translucent portion as it is. Therefore, in the airtight package, the translucent portion can function as a mere cover that covers the concave portion.

上記気密パッケージにおいて、前記透光部は、光学素子を有することが好ましい。
上記構成によれば、気密パッケージは、透光部に、入射した光を集光、分散、回折又は屈折させるなどの光学機能を持たせることができる。
In the above airtight package, it is preferable that the translucent section has an optical element.
According to the above configuration, the hermetic package can provide the translucent portion with an optical function such as condensing, dispersing, diffracting, or refracting incident light.

上記気密パッケージにおいて、前記カバー部材は、ガラスであることが好ましい。
上記構成によれば、モールドプレスなどの製造方法により、透光部及び接合部のカバー部材の形状を作り込むことが容易となる。
In the airtight package, the cover member is preferably made of glass.
According to the above configuration, it becomes easy to form the shape of the cover member of the translucent portion and the joint portion by a manufacturing method such as mold pressing.

上記課題を解決する気密パッケージの製造方法は、上述した何れかの気密パッケージの製造方法であって、前記カバー部材の前記接合部が前記パッケージ基材の前記周壁の先端面に対向するように、前記カバー部材を前記パッケージ基材の前記周壁上に配置する配置工程と、前記カバー部材の前記第1接合部が前記パッケージ基材の前記周壁の前記第1先端面に接触した状態で、前記カバー部材の前記第2接合部を前記パッケージ基材の前記周壁の前記第2先端面に前記接合層を介して接合する接合工程と、を備える。 A method of manufacturing an airtight package that solves the above problems is any one of the methods of manufacturing an airtight package described above, wherein: an arrangement step of arranging the cover member on the peripheral wall of the package base material; and a joining step of joining the second joint portion of the member to the second end face of the peripheral wall of the package base via the joint layer.

上記構成によれば、気密パッケージの製造方法において、上述した気密パッケージが奏する作用効果と同様の作用効果を得ることができる。 According to the above configuration, in the method for manufacturing an airtight package, it is possible to obtain the same effects as those of the airtight package described above.

本発明によれば、カバー部材及びパッケージ基材を接合する際に、パッケージ基材の凹部に接合層がはみ出ることを抑制できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, when joining a cover member and a package base material, it can suppress that a joining layer protrudes into the recessed part of a package base material.

(a)は電子デバイスの平面図、(b)は1b-1b線矢視端面図。(a) is a plan view of an electronic device, and (b) is an end view taken along line 1b-1b. (a)~(c)は電子デバイスの製造方法を説明する端面図。(a) to (c) are end views for explaining a method for manufacturing an electronic device. (a)は、第1の変更例に係る電子デバイスの端面図、(b)は第2の変更例に係る電子デバイスの端面図。(a) is an end view of an electronic device according to a first modification, and (b) is an end view of an electronic device according to a second modification.

以下、気密パッケージ(電子デバイス)の一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
図1(a),(b)に示すように、電子デバイス10は、光電素子11と、光電素子11を封止する気密パッケージ12と、を備える。気密パッケージ12は、光電素子11を収容するパッケージ基材20と、パッケージ基材20とともに光電素子11を封止するカバー部材30と、パッケージ基材20及びカバー部材30を接合する接合層40と、を備える。本実施形態において、電子デバイス10は、1辺が数mm~数cm程度の箱状をなす。
An embodiment of an airtight package (electronic device) will be described below with reference to the drawings.
As shown in FIGS. 1A and 1B, the electronic device 10 includes a photoelectric element 11 and an airtight package 12 that seals the photoelectric element 11 . The airtight package 12 includes a package base 20 that houses the photoelectric element 11, a cover member 30 that seals the photoelectric element 11 together with the package base 20, a bonding layer 40 that bonds the package base 20 and the cover member 30, Prepare. In this embodiment, the electronic device 10 has a box-like shape with a side of several millimeters to several centimeters.

光電素子11は、発光ダイオード又は半導体レーザなどの発光素子としてもよいし、フォトダイオード、フォトトランジスタ又は光電管などの受光素子としてもよい。光電素子11は、例えば、深紫外線などの波長の光を扱う。気密パッケージ12には、1以上の光電素子11を封止してもよいし、発光素子及び受光素子の組を封止してもよい。 The photoelectric element 11 may be a light-emitting element such as a light-emitting diode or a semiconductor laser, or a light-receiving element such as a photodiode, a phototransistor, or a phototube. The photoelectric element 11 handles, for example, light with a wavelength such as deep ultraviolet. One or more photoelectric elements 11 may be sealed in the airtight package 12, or a set of a light emitting element and a light receiving element may be sealed.

パッケージ基材20は、例えば、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、ジルコニア或いはムライトなどのセラミック、低温同時焼成セラミックスなどのガラスセラミック又はガラスなどで構成される。低温同時焼成セラミックスは、例えば、酸化チタン又は酸化ニオブなどの無機粉末及びガラス粉末の焼結体である。 The package substrate 20 is made of, for example, ceramics such as aluminum oxide, aluminum nitride, zirconia or mullite, glass ceramics such as low temperature co-fired ceramics, or glass. Low-temperature co-fired ceramics are, for example, sintered bodies of inorganic powder such as titanium oxide or niobium oxide and glass powder.

パッケージ基材20は、平面視矩形状をなす底壁21と、底壁21から延びる周壁22と、を有する。底壁21に対して周壁22が延びる方向(延設方向)において、周壁22の高さは一定である。つまり、周壁22の先端面23は、平面状をなしている。また、パッケージ基材20には、底壁21及び周壁22に囲われる空間として、凹部24が形成される。凹部24は、光電素子11を収容するための空間である。 The package base 20 has a bottom wall 21 having a rectangular shape in plan view and a peripheral wall 22 extending from the bottom wall 21 . The height of the peripheral wall 22 is constant in the direction in which the peripheral wall 22 extends with respect to the bottom wall 21 (extension direction). In other words, the distal end surface 23 of the peripheral wall 22 is planar. A recess 24 is formed in the package base 20 as a space surrounded by the bottom wall 21 and the peripheral wall 22 . The recess 24 is a space for accommodating the photoelectric element 11 .

以降の説明では、図1(b)に示すように、周壁22の先端面23において、前記凹部24に近い内側部分を第1先端面25とし、凹部24から遠い外側部分を第2先端面26とする。第1先端面25は周壁22の内側面に接続する面であり、第2先端面26は周壁22の外側面に接続する面である。第1先端面25及び第2先端面26は、同一平面上に存在する連続する面である。 In the description below, as shown in FIG. and The first tip surface 25 is a surface that connects to the inner surface of the peripheral wall 22 , and the second tip surface 26 is a surface that connects to the outer surface of the peripheral wall 22 . The first tip surface 25 and the second tip surface 26 are continuous surfaces that exist on the same plane.

カバー部材30は、例えば、深紫外線など、光電素子11が扱う光の波長に対し透過性を有する透明材料で構成される。一例として、カバー部材30は、厚さが0.5mmの板状に形成したときに、光電素子11が扱う波長の光の透過率が70%以上となる透明材料で構成されることが好ましい。透明材料は、例えば、SiO-B-RO(RはMg、Ca、Sr又はBa)系ガラス、SiO-B-R’O(R’はLi、Na又はKa)系ガラス、SiO-B-RO-R’O系ガラス、SnO-P系ガラス、TeO系ガラス又はBi系ガラスなどで構成される。 The cover member 30 is made of a transparent material that is transparent to the wavelength of light handled by the photoelectric element 11, such as deep ultraviolet rays. As an example, the cover member 30 is preferably made of a transparent material having a transmittance of 70% or more for light of wavelengths handled by the photoelectric element 11 when formed into a plate with a thickness of 0.5 mm. Transparent materials include, for example, SiO 2 —B 2 O 3 —RO (R is Mg, Ca, Sr or Ba) glass, SiO 2 —B 2 O 3 —R′ 2 O (R′ is Li, Na or Ka ) type glass, SiO 2 —B 2 O 3 —RO—R′ 2 O type glass, SnO—P 2 O 5 type glass, TeO 2 type glass, or Bi 2 O 3 type glass.

カバー部材30は、平面視矩形の板状部材であり、凹部24を塞ぐことのできる大きさを有する。カバー部材30は、光を通す透光部31と、気密パッケージ12の周壁22の先端面23に接合する接合部32と、を有する。透光部31は、カバー部材30の中央部分であって、凹部24に面する。接合部32は、カバー部材30の周縁部分であって、パッケージ基材20の周壁22の先端面23に対向する。カバー部材30は、例えば、モールドプレス、研削、研磨又はエッチング等により形成される。以降の説明では、カバー部材30において、パッケージ基材20に対向する面を「内面」とも言い、内面と逆側の面を「外面」とも言う。 The cover member 30 is a plate-like member that is rectangular in plan view, and has a size that can close the recess 24 . The cover member 30 has a light-transmitting portion 31 through which light passes, and a joint portion 32 joined to the tip surface 23 of the peripheral wall 22 of the airtight package 12 . The translucent portion 31 is a central portion of the cover member 30 and faces the recess 24 . The joint portion 32 is a peripheral edge portion of the cover member 30 and faces the tip surface 23 of the peripheral wall 22 of the package base material 20 . The cover member 30 is formed by, for example, mold pressing, grinding, polishing, etching, or the like. In the following description, the surface of the cover member 30 facing the package base 20 is also called "inner surface", and the surface opposite to the inner surface is also called "outer surface".

透光部31は、平板状をなしている。透光部31は、透光性が低下しないように、0.1mm~2.0mm程度の厚さとすることが好ましい。
接合部32は、第1先端面25に接触する第1接合部33と、第2先端面26に接合層40を介して接合される第2接合部34と、を含む。カバー部材30の内面において、第1接合部33は、第2接合部34よりも突出する。すなわち、第1接合部33及び第2接合部34の間には段差が設けられる。第1接合部33及び第2接合部34の外面及び内面は、平面状をなしている。つまり、接合部32において、第2接合部34は、第1接合部33よりも薄くなっている。
The translucent portion 31 has a flat plate shape. The thickness of the translucent portion 31 is preferably about 0.1 mm to 2.0 mm so as not to reduce translucency.
The joint portion 32 includes a first joint portion 33 that contacts the first tip surface 25 and a second joint portion 34 that is joined to the second tip surface 26 via the joining layer 40 . The first joint portion 33 protrudes from the second joint portion 34 on the inner surface of the cover member 30 . That is, a step is provided between the first joint portion 33 and the second joint portion 34 . The outer surface and inner surface of the first joint portion 33 and the second joint portion 34 are planar. That is, in the joint portion 32 , the second joint portion 34 is thinner than the first joint portion 33 .

また、透光部31及び接合部32(第1接合部33及び第2接合部34)の外面は同一平面上に存在するように連続し、透光部31及び第1接合部33の内面は同一平面上に存在するように連続する。つまり、透光部31及び第1接合部33は、厚さが等しくなっている。一例として、第1接合部33は、0.1mm~2.0mm程度の厚さとし、第2接合部34は、第1接合部33よりもわずかに薄くすることが好ましい。 Further, the outer surfaces of the translucent portion 31 and the joint portion 32 (the first joint portion 33 and the second joint portion 34) are continuous so as to exist on the same plane, and the inner surfaces of the translucent portion 31 and the first joint portion 33 are Contiguous so as to exist on the same plane. That is, the translucent portion 31 and the first joint portion 33 have the same thickness. As an example, it is preferable that the first joint portion 33 has a thickness of approximately 0.1 mm to 2.0 mm, and the second joint portion 34 is slightly thinner than the first joint portion 33 .

接合層40は、例えば、低融点ガラス粉末を含むガラスペーストを加熱することで形成される。低融点ガラス粉末は、例えば、Bi系ガラス粉末、SnO-P系ガラス粉末又はV-TeO系ガラス粉末などであればよい。ガラスペーストは、低融点ガラス粉末に加え、低膨張耐火性フィラー及びレーザー光吸収材などを含んでもよい。 The bonding layer 40 is formed, for example, by heating a glass paste containing low melting point glass powder. The low melting point glass powder may be, for example, Bi 2 O 3 -based glass powder, SnO—P 2 O 5 -based glass powder, or V 2 O 5 -TeO 2 -based glass powder. The glass paste may contain a low-expansion refractory filler, a laser light absorbing material, and the like in addition to the low-melting-point glass powder.

接合層40は、パッケージ基材20の先端面23及びカバー部材30の接合部32の間に、周壁22の全周に亘って形成される。気密パッケージ12の平面視において、接合層40の形成範囲は、パッケージ基材20の周壁22の先端面23に重なるとともに、カバー部材30の接合部32の形成範囲に重なる。詳しくは、接合層40の形成範囲は、周壁22の先端面23よりも狭く、接合部32の形成範囲よりも狭い。このため、図1(a)に示すように、接合層40の幅W1は、周壁22及び接合部32の幅W2未満となる。なお、接合層40は、数μm~数十μm程度の厚さとすることが好ましい。 The bonding layer 40 is formed along the entire circumference of the peripheral wall 22 between the front end surface 23 of the package base material 20 and the bonding portion 32 of the cover member 30 . In a plan view of the airtight package 12 , the formation range of the bonding layer 40 overlaps the front end surface 23 of the peripheral wall 22 of the package base 20 and overlaps the formation range of the bonding portion 32 of the cover member 30 . Specifically, the formation range of the bonding layer 40 is narrower than the tip surface 23 of the peripheral wall 22 and narrower than the formation range of the bonding portion 32 . Therefore, the width W1 of the bonding layer 40 is less than the width W2 of the peripheral wall 22 and the bonding portion 32, as shown in FIG. 1(a). The bonding layer 40 preferably has a thickness of several μm to several tens of μm.

次に、図2(a)~(c)を参照して、電子デバイス10(気密パッケージ12)の製造方法について説明する。なお、光電素子11、パッケージ基材20及びカバー部材30は、既に準備されているものとする。 Next, a method of manufacturing the electronic device 10 (hermetic package 12) will be described with reference to FIGS. It is assumed that the photoelectric element 11, the package substrate 20 and the cover member 30 have already been prepared.

図2(a)に示すように、カバー部材30の第2接合部34の内面にガラスペースト41が環状(本実施形態では額縁状)に塗布される(塗布工程)。ガラスペースト41は、例えば、スクリーン印刷、オフセット印刷、凸版印刷又はインクジェット印刷などにより、カバー部材30に塗布すればよい。 As shown in FIG. 2(a), the glass paste 41 is applied in a ring shape (frame shape in this embodiment) on the inner surface of the second joint portion 34 of the cover member 30 (application step). The glass paste 41 may be applied to the cover member 30 by, for example, screen printing, offset printing, letterpress printing, inkjet printing, or the like.

なお、カバー部材30にガラスペースト41を塗布した後、いわゆる仮焼処理を施してもよい。具体的には、ガラスペースト41を塗布したカバー部材30を加熱炉内に投入する等して加熱し、ガラスペースト41に含まれるバインダーを除去しつつ、ガラスペースト41を一旦固化する処理を施してもよい。 After applying the glass paste 41 to the cover member 30, a so-called calcination process may be performed. Specifically, the cover member 30 coated with the glass paste 41 is put into a heating furnace or the like to be heated, and the binder contained in the glass paste 41 is removed while the glass paste 41 is temporarily solidified. good too.

そして、図2(b)に示すように、パッケージ基材20の凹部24に光電素子11が収容された後に、カバー部材30がパッケージ基材20上に配置される(配置工程)。配置工程では、第1接合部33が周壁22の第1先端面25に対向するとともに、第2接合部34が周壁22の第2先端面26に対向するように、カバー部材30がパッケージ基材20上に配置される。すると、カバー部材30の第2接合部34に塗布したガラスペースト41が、パッケージ基材20の周壁22の第2先端面26に接触する。その後、ガラスペースト41を加熱し、ガラスペースト41を軟化させる(加熱工程)。ガラスペースト41の加熱は、例えば、ガラスペースト41にレーザー光を照射することにより行われる。なお、ガラスペースト41は、流動可能な程度の粘度まで軟化させてもよいし、濡れ広がる程度の粘度まで軟化させてもよい。 Then, as shown in FIG. 2B, after the photoelectric element 11 is accommodated in the concave portion 24 of the package base material 20, the cover member 30 is arranged on the package base material 20 (placement step). In the arranging step, the cover member 30 is placed on the package base material such that the first joint portion 33 faces the first tip surface 25 of the peripheral wall 22 and the second joint portion 34 faces the second tip surface 26 of the peripheral wall 22 . 20. Then, the glass paste 41 applied to the second joint portion 34 of the cover member 30 contacts the second end surface 26 of the peripheral wall 22 of the package base material 20 . After that, the glass paste 41 is heated to soften the glass paste 41 (heating step). The heating of the glass paste 41 is performed, for example, by irradiating the glass paste 41 with a laser beam. The glass paste 41 may be softened to a viscosity that allows it to flow, or may be softened to a viscosity that allows it to spread.

最後に、図2(c)に示すように、カバー部材30がパッケージ基材20に押し付けられる(接合工程)。接合工程では、接合層40に圧縮荷重が作用することで、接合層40が荷重方向と交差する方向に広がろうとする。この点、本実施形態では、カバー部材30の第1接合部33及びパッケージ基材20の周壁22の第1先端面25が接触するため、接合層40が凹部24に向かって流動しにくい。言い換えれば、接合層40は、凹部24とは逆方向に向かって流動しやすい。このため、接合層40が凹部24にはみ出ることが抑制される。 Finally, as shown in FIG. 2(c), the cover member 30 is pressed against the package base material 20 (bonding step). In the bonding process, a compressive load acts on the bonding layer 40, so that the bonding layer 40 tends to expand in a direction intersecting the direction of the load. In this respect, in the present embodiment, the first joint portion 33 of the cover member 30 and the first end surface 25 of the peripheral wall 22 of the package base 20 are in contact with each other, so that the joint layer 40 is less likely to flow toward the recess 24 . In other words, the bonding layer 40 tends to flow in the direction opposite to the concave portion 24 . Therefore, the bonding layer 40 is prevented from protruding into the recess 24 .

その後、電子デバイス10(気密パッケージ12)が徐冷され、軟化した接合層40が固化する。その結果、カバー部材30の第2接合部34が、パッケージ基材20の周壁22の第2先端面26に接合層40を介して接合され、光電素子11が凹部24内に封止される。 Thereafter, the electronic device 10 (airtight package 12) is slowly cooled, and the softened bonding layer 40 is solidified. As a result, the second joint portion 34 of the cover member 30 is joined to the second end face 26 of the peripheral wall 22 of the package base 20 via the joint layer 40 , and the photoelectric element 11 is sealed within the recess 24 .

本実施形態の作用及び効果について説明する。
(1)気密パッケージ12において、カバー部材30の第1接合部33は、パッケージ基材20の周壁22の第1先端面25に接触する。このため、カバー部材30及びパッケージ基材20を接合するために、接合層40に圧縮荷重が作用しても、接合層40が凹部24の内部に流れにくい。よって、気密パッケージ12は、パッケージ基材20の凹部24に接合層40がはみ出ることを抑制できる。
The action and effect of this embodiment will be described.
(1) In the airtight package 12 , the first joint portion 33 of the cover member 30 contacts the first end surface 25 of the peripheral wall 22 of the package base material 20 . Therefore, even if a compressive load is applied to the bonding layer 40 in order to bond the cover member 30 and the package base 20 , the bonding layer 40 is less likely to flow into the recess 24 . Therefore, the airtight package 12 can prevent the bonding layer 40 from protruding into the recess 24 of the package base 20 .

(2)気密パッケージ12は、透光部31の内面及び第1接合部33の内面が同一平面上に存在するため、カバー部材30の製造が容易となる。例えば、研磨工程などを経て、透光部31の内面及び第1接合部33の内面を一度に作り込むことが可能となる。 (2) In the airtight package 12, since the inner surface of the translucent portion 31 and the inner surface of the first joint portion 33 are on the same plane, the cover member 30 can be easily manufactured. For example, it is possible to form the inner surface of the translucent portion 31 and the inner surface of the first joint portion 33 at once through a polishing process or the like.

(3)気密パッケージ12は、前記透光部31の外面及び前記接合部32の外面が同一平面上に存在するため、カバー部材30の製造が容易となる。例えば、研磨工程などを経て、透光部31の外面及び接合部32の外面を一度に作り込むことが可能となる。 (3) In the hermetic package 12, since the outer surface of the translucent portion 31 and the outer surface of the joint portion 32 are on the same plane, the cover member 30 can be easily manufactured. For example, it is possible to form the outer surface of the translucent portion 31 and the outer surface of the joint portion 32 at once through a polishing process or the like.

(4)気密パッケージ12において、カバー部材30の透光部31は、平板状をなすため、透光部31に入射した光は、そのまま透光部31を通過する。このため、気密パッケージ12は、透光部31を、凹部24を覆うだけの単なるガラスカバーとして機能させることができる。 (4) In the airtight package 12, the light-transmitting portion 31 of the cover member 30 has a flat plate shape. Therefore, in the airtight package 12, the translucent portion 31 can function as a mere glass cover that only covers the concave portion 24. As shown in FIG.

(5)カバー部材30は、ガラスにより構成されるため、モールドプレスなどの製造方法により、透光部31及び接合部32のカバー部材30の形状を作り込むことが容易となる。 (5) Since the cover member 30 is made of glass, it is easy to form the shape of the cover member 30 of the translucent portion 31 and the joint portion 32 by a manufacturing method such as mold press.

(6)カバー部材30は、第1接合部33の側面及び第2接合部34の底面の互いに交差する2つの面で接合層40と接合される。このため、気密パッケージ12は、カバー部材30及び接合層40との接合強度を高めることができる。 (6) The cover member 30 is bonded to the bonding layer 40 at two surfaces, the side surface of the first bonding portion 33 and the bottom surface of the second bonding portion 34, which intersect each other. Therefore, the airtight package 12 can increase the bonding strength between the cover member 30 and the bonding layer 40 .

(7)塗布工程において、パッケージ基材20の周壁22の先端面23にガラスペースト41を塗布する場合には、第1先端面25及び第2先端面26の境界が明確でない点で、第1先端面25にガラスペースト41が塗布される可能性がある。この場合、カバー部材30の第1接合部33がパッケージ基材20の周壁22の第1先端面25に接触しなくなり、接合層40が凹部24にはみ出すおそれがある。この点、本実施形態では、塗布工程において、カバー部材30の第1接合部33と段差のある第2接合部34にガラスペースト41を塗布する。このため、上記事態の発生を回避できる。 (7) In the application step, when the glass paste 41 is applied to the tip surface 23 of the peripheral wall 22 of the package base material 20, the boundary between the first tip surface 25 and the second tip surface 26 is not clear. A glass paste 41 may be applied to the tip surface 25 . In this case, the first joint portion 33 of the cover member 30 does not come into contact with the first end face 25 of the peripheral wall 22 of the package base 20 , and the joint layer 40 may protrude into the recess 24 . In this regard, in the present embodiment, the glass paste 41 is applied to the first joint portion 33 of the cover member 30 and the stepped second joint portion 34 in the coating step. Therefore, the occurrence of the above situation can be avoided.

本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・図3(a)に示すように、電子デバイス10(気密パッケージ12)は、第1の変更例に係る電子デバイス10A(気密パッケージ12A)としてもよい。気密パッケージ12Aのカバー部材30Aは、透光部31Aに回折格子又はモスアイ構造などの光学素子35を有する。これによれば、気密パッケージ12は、透光部31Aに、入射した光を分散、屈折又は回折させるなどの光学機能を持たせることができる。
This embodiment can be implemented with the following modifications. This embodiment and the following modified examples can be implemented in combination with each other within a technically consistent range.
- As shown in FIG. 3A, the electronic device 10 (airtight package 12) may be an electronic device 10A (airtight package 12A) according to the first modified example. A cover member 30A of the airtight package 12A has an optical element 35 such as a diffraction grating or a moth-eye structure in the translucent portion 31A. According to this, the airtight package 12 can provide the light transmitting portion 31A with an optical function such as dispersing, refracting, or diffracting incident light.

また、気密パッケージ12Aは、上記実施形態と同様に、カバー部材30の第1接合部33及びパッケージ基材20の周壁22の第1先端面25が接触する点で、底壁21に配置される光電素子11から、カバー部材30の透光部31(光学素子)までの距離が一定に定まりやすい。よって、気密パッケージ12Aは、電子デバイス10Aの性能に影響を与える光電素子11及び光学素子35の距離を管理しやすい。 In addition, the airtight package 12A is arranged on the bottom wall 21 at the point where the first joint portion 33 of the cover member 30 and the first end face 25 of the peripheral wall 22 of the package base 20 come into contact, as in the above embodiment. The distance from the photoelectric element 11 to the translucent portion 31 (optical element) of the cover member 30 tends to be fixed. Therefore, the hermetic package 12A makes it easy to manage the distance between the photoelectric element 11 and the optical element 35 that affects the performance of the electronic device 10A.

・図3(a)に示す第1の変更例において、光学素子35は、レンズとしてもよい。この場合、カバー部材30の接合部32の突出量を抑えるために、レンズは、フレネルレンズなどの薄型レンズとすることが好ましい。さらに、この場合には、透光部31の厚さが接合部32の厚さ以上となってもよい。なお、光学素子35は、一体成形や後加工によりカバー部材30Aと一体的に構成されてもよく、透光部31Aに別体部品を取り付けることにより構成されてもよい。 - In the 1st modification shown to Fig.3 (a), the optical element 35 is good also as a lens. In this case, the lens is preferably a thin lens such as a Fresnel lens in order to suppress the protrusion amount of the joint portion 32 of the cover member 30 . Furthermore, in this case, the thickness of the translucent portion 31 may be greater than or equal to the thickness of the joint portion 32 . The optical element 35 may be configured integrally with the cover member 30A by integral molding or post-processing, or may be configured by attaching a separate component to the translucent portion 31A.

・図3(b)に示すように、電子デバイス10(気密パッケージ12)は、第2の変更例に係る電子デバイス10B(気密パッケージ12B)としてもよい。パッケージ基材20の周壁22の先端面23において、第1先端面25及び第2先端面26よりも、凹部24から遠い外側部分を第3先端面27としたとき、気密パッケージ12Bのカバー部材30Bの接合部32Bは、第1接合部33と、第2接合部34と、第3先端面27と接触する第3接合部36と、を有する。これによれば、気密パッケージ12Bは、凹部24だけでなく、気密パッケージ12Bの外部に対する接合層40のはみ出しを抑制できる。ただし、接合層40を形成するガラスペースト41の塗布量及び塗布位置は、接合層40が形成される空間の容積に応じて詳細に決定することが好ましい。 - As shown in FIG. 3B, the electronic device 10 (airtight package 12) may be an electronic device 10B (airtight package 12B) according to the second modified example. When a third tip surface 27 is an outer portion of the tip surface 23 of the peripheral wall 22 of the package base 20 that is farther from the concave portion 24 than the first tip surface 25 and the second tip surface 26, the cover member 30B of the airtight package 12B. The joint portion 32</b>B has a first joint portion 33 , a second joint portion 34 , and a third joint portion 36 that contacts the third tip surface 27 . According to this, the hermetic package 12B can suppress not only the recess 24 but also the protrusion of the bonding layer 40 to the outside of the hermetic package 12B. However, it is preferable that the application amount and application position of the glass paste 41 forming the bonding layer 40 are determined in detail according to the volume of the space in which the bonding layer 40 is formed.

・上記実施形態において、平面は、表面に凹凸のない完全な平面のみを言うものではなく、加工等の関係で適宜の凹凸を有してもよい。
・カバー部材30の形状は適宜に変更してもよい。例えば、透光部31の外面及び接合部32の外面は同一平面上になくてもよいし、透光部31の内面及び第1接合部33の内面は同一平面上になくてもよい。
- In the above-described embodiment, the flat surface does not mean only a perfect flat surface without unevenness on the surface, but may have appropriate unevenness in relation to processing or the like.
- The shape of the cover member 30 may be changed as appropriate. For example, the outer surface of the translucent portion 31 and the outer surface of the joint portion 32 may not be coplanar, and the inner surface of the translucent portion 31 and the inner surface of the first joint portion 33 may not be coplanar.

・電子デバイス10(気密パッケージ12)の大きさ及び形状は、適宜に変更してもよい。例えば、電子デバイス10(気密パッケージ12)は、平面視円形に形成してもよい。 - The size and shape of the electronic device 10 (airtight package 12) may be changed as appropriate. For example, the electronic device 10 (airtight package 12) may be circular in plan view.

・カバー部材30は、樹脂又はセラミックなどの透明材料で構成してもよい。この場合、接合層40は、接着剤又はハンダなどにより形成してもよい。
・加熱工程は、ガラスペースト41の加熱にレーザー光を用いなくてもよい。例えば、加熱工程は、ガラスペースト41の加熱に電熱ヒーター等を用いてもよい。
- The cover member 30 may be made of a transparent material such as resin or ceramic. In this case, the bonding layer 40 may be formed using an adhesive, solder, or the like.
- In the heating process, the glass paste 41 may not be heated using a laser beam. For example, in the heating step, an electric heater or the like may be used to heat the glass paste 41 .

10,10A,10B…電子デバイス、11…光電素子、12,12A,12B…気密パッケージ、20…パッケージ基材、21…底壁、22…周壁、23…先端面、24…凹部、25…第1先端面、26…第2先端面、27…第3先端面、30…カバー部材、31…透光部、32…接合部、33…第1接合部、34…第2接合部、35…光学素子、36…第3接合部、40…接合層、41…ガラスペースト,W1,W2…幅。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10, 10A, 10B... Electronic device, 11... Photoelectric element, 12, 12A, 12B... Airtight package, 20... Package base material, 21... Bottom wall, 22... Peripheral wall, 23... Tip surface, 24... Recessed part, 25... Third 1 tip face 26 second tip face 27 third tip face 30 cover member 31 translucent portion 32 joint portion 33 first joint portion 34 second joint portion 35 Optical element 36 Third joint portion 40 Joint layer 41 Glass paste W1, W2 Width.

Claims (7)

底壁及び前記底壁から延びる周壁を有し、前記底壁及び前記周壁に囲まれる凹部に光電素子を収容可能なパッケージ基材と、
透光性を有し、前記凹部を塞ぐカバー部材と、
前記パッケージ基材及び前記カバー部材を接合する接合層と、を備え、
前記カバー部材は、前記凹部に面する透光部と、前記周壁の先端面と対向する接合部と、を有し、
前記周壁の前記先端面において、前記凹部に近い内側部分を第1先端面とし、前記凹部から遠い外側部分を第2先端面としたとき、
前記接合部は、前記第1先端面に接触する第1接合部と、前記第2先端面に前記接合層を介して接合される第2接合部と、を含み、
前記接合層は、ガラスから構成されるとともに、平面視で、前記第2先端面の外縁及び前記第2接合部の外縁のいずれの外縁よりも中央側に位置する
気密パッケージ。
a package base having a bottom wall and a peripheral wall extending from the bottom wall and capable of accommodating a photoelectric element in a recess surrounded by the bottom wall and the peripheral wall;
a cover member that is translucent and closes the recess;
a bonding layer that bonds the package base material and the cover member,
the cover member has a translucent portion facing the recess and a joint portion facing the distal end surface of the peripheral wall;
In the distal end surface of the peripheral wall, when the inner portion near the recess is defined as a first distal end surface and the outer portion far from the recessed portion is defined as a second distal end surface,
The joint includes a first joint that contacts the first tip surface and a second joint that is joined to the second tip surface via the joining layer ,
The bonding layer is made of glass, and is located closer to the center than either the outer edge of the second tip surface or the outer edge of the second bonding portion in a plan view.
airtight package.
前記カバー部材において、前記パッケージ基材に対向する面を内面としたとき、
前記透光部の内面及び前記第1接合部の内面は、同一平面上に存在する
請求項1に記載の気密パッケージ。
In the cover member, when the surface facing the package substrate is the inner surface,
2. The hermetic package according to claim 1, wherein the inner surface of the translucent portion and the inner surface of the first joint portion are on the same plane.
前記カバー部材において、前記パッケージ基材に対向する面を内面とし、前記内面と逆側の面を外面としたとき、
前記透光部の外面及び前記接合部の外面は、同一平面上に存在する
請求項1又は請求項2に記載の気密パッケージ。
In the cover member, when the surface facing the package substrate is the inner surface and the surface opposite to the inner surface is the outer surface,
3. The airtight package according to claim 1, wherein the outer surface of the translucent portion and the outer surface of the joint portion are on the same plane.
前記透光部は、平板状をなす
請求項1~請求項3の何れか一項に記載の気密パッケージ。
The airtight package according to any one of claims 1 to 3, wherein the translucent portion has a flat plate shape.
前記透光部は、光学素子を有する
請求項1~請求項3の何れか一項に記載の気密パッケージ。
The airtight package according to any one of claims 1 to 3, wherein the translucent portion has an optical element.
前記カバー部材は、ガラスである
請求項1~請求項5の何れか一項に記載の気密パッケージ。
The airtight package according to any one of claims 1 to 5, wherein the cover member is glass.
請求項1~請求項6の何れか一項に記載の気密パッケージの製造方法であって、
前記カバー部材の前記接合部が前記パッケージ基材の前記周壁の先端面に対向するように、前記カバー部材を前記パッケージ基材の前記周壁上に配置する配置工程と、
前記カバー部材の前記第1接合部が前記パッケージ基材の前記周壁の前記第1先端面に接触した状態で、前記カバー部材の前記第2接合部を前記パッケージ基材の前記周壁の前記第2先端面に前記接合層を介して接合する接合工程と、を備える
気密パッケージの製造方法。
A method for manufacturing an airtight package according to any one of claims 1 to 6,
an arrangement step of arranging the cover member on the peripheral wall of the package base so that the joint portion of the cover member faces the tip surface of the peripheral wall of the package base;
With the first joint portion of the cover member in contact with the first end surface of the peripheral wall of the package base material, the second joint portion of the cover member is connected to the second peripheral wall of the package base material. A method of manufacturing an airtight package, comprising: a bonding step of bonding to the tip surface via the bonding layer.
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