JP7260329B2 - 光素子搭載用パッケージ、電子装置及び電子モジュール - Google Patents

Description

本開示は、光素子搭載用パッケージ、電子装置及び電子モジュールに関する。

特許文献１には、パッケージの凹部内に半導体レーザーが搭載された光デバイスが開示されている。この光デバイスは、凹部の側壁に透明部材を有するフォルダが設けられ、この透明部材を介して光が外部へ出射される。

特開２０１２－０３３５８２号公報

パッケージの凹部の側壁に光を通過させる貫通孔を設け、貫通孔を窓部材で塞ぐ場合、一般には、貫通孔が開口したパッケージの外面と、窓部材の一方の面とが対向され、対向した面同士が接合材等を介して接合される。貫通孔の開口の周囲全周と窓部材の縁部全周とが接合されることで、窓部材により凹部内が封止される。

しかしながら、このような窓部材の接合形態では、接合材が窓部材の光の入射面と連続した縁部に塗られるため、接合材が窓部材の中央の方へはみ出しやすいという課題がある。接合材がはみ出すと、光の一部が遮られ、デバイスの光出力が低下する。一方、大きな窓部材を採用することで、接合材のはみ出しがあっても、光出力の低下を避けることができる。しかし、窓部材を大きくすると、窓部材とパッケージの基体との熱膨張量の差が大きくなり、この差に起因して窓部材に反る方向の応力が加わる。そして、この応力によりクラックが発生するなど、窓部材が劣化する恐れがある。

本開示は、貫通孔を塞ぐ窓部材の小型化並びに窓部材の耐久性の向上を図れる光素子搭載用パッケージ、このような光素子搭載用パッケージを備える電子装置及び電子モジュールを提供することを目的とする。

本開示に係る光素子搭載用パッケージは、
第１主面及び前記第１主面とは反対側の第２主面とを有する基体と、
前記第１主面に開口し、光素子が搭載される搭載部を含んだ凹部と、
前記凹部の第１側壁に位置し、前記凹部の内方から外方へ通じる貫通孔と、
前記基体の前記貫通孔よりも外方に位置し、前記貫通孔の内底面以上の高さで前記第１側壁の上面よりも低い段部と、
窓部材が接合されるための接合面部と、
を備え、
前記接合面部は、前記貫通孔の外側開口部を囲い、かつ、前記段部の上面を含み、
前記接合面部が、前記第１側壁の上面と凸角又は角丸を介して連続している。
本開示の係るもう一つの態様の光素子搭載用パッケージは、
第１主面及び前記第１主面とは反対側の第２主面とを有する基体と、
前記第１主面に開口し、光素子が搭載される搭載部を含んだ凹部と、
前記凹部の第１側壁に位置し、前記凹部の内方から外方へ通じる貫通孔と、
前記基体の前記貫通孔よりも外方に位置し、前記第２主面よりも高く前記第１側壁の上面よりも低い段部と、
窓部材が接合されるための接合面部と、を備えており、
前記接合面部は、前記貫通孔の外側開口部を囲い、かつ、前記貫通孔の下方において、
前記段部の上面のみであり、
さらに、前記接合面部が、前記基体の前記貫通孔が開口した外面に隣接する一方又は両方の側面と、凸角又は角丸を介して連続している。
本開示の係るもう一つの態様の光素子搭載用パッケージは、
第１主面及び前記第１主面とは反対側の第２主面とを有する基体と、
前記第１主面に開口し、光素子が搭載される搭載部を含んだ凹部と、
前記凹部の第１側壁に位置し、前記凹部の内方から外方へ通じる貫通孔と、
前記基体の前記貫通孔よりも外方に位置し、前記第２主面よりも高く前記第１側壁の上面よりも低い段部と、
窓部材が接合されるための接合面部と、を備えており、
前記接合面部は、前記貫通孔の外側開口部を囲い、かつ、前記貫通孔の下方において、前記段部の上面のみであり、
さらに、前記接合面部が、前記第１側壁の上面と凸角又は角丸を介して連続している。
本開示の係るもう一つの態様の光素子搭載用パッケージは、
第１主面及び前記第１主面とは反対側の第２主面とを有する基体と、
前記第１主面に開口し、光素子が搭載される搭載部を含んだ凹部と、
前記凹部の第１側壁に位置し、前記凹部の内方から外方へ通じる貫通孔と、
前記基体の前記貫通孔よりも外方に位置し、前記第２主面よりも高く前記第１側壁の上面よりも低い段部と、
窓部材が接合されるための接合面部と、を備えており、
前記接合面部は、前記貫通孔の外側開口部を囲い、かつ、前記貫通孔の下方において、前記段部の上面のみであり、
前記段部は、前記接合面部よりも前記凹部とは反対側の位置まで延在しており、
さらに、前記段部よりも前記凹部とは反対側に位置し、前記段部よりも低い別の段部を備える。
本開示の係るもう一つの態様の光素子搭載用パッケージは、
第１主面及び前記第１主面とは反対側の第２主面とを有する基体と、
前記第１主面に開口し、光素子が搭載される搭載部を含んだ凹部と、
前記凹部の第１側壁に位置し、前記凹部の内方から外方へ通じる貫通孔と、
前記基体の前記貫通孔よりも外方に位置し、前記第２主面よりも高く前記第１側壁の上面よりも低い段部と、
窓部材が接合されるための接合面部と、を備えており、
前記接合面部は、前記貫通孔の外側開口部を囲い、かつ、前記貫通孔の下方において、前記段部の上面のみであり、
前記段部は、前記接合面部よりも前記凹部とは反対側の位置まで延在しており、
さらに、前記段部よりも前記凹部とは反対側に位置し、前記段部から離れるほど低い方向に傾斜する傾斜部を備える。

本開示に係る電子装置は、
上記の光素子搭載用パッケージと、
前記貫通孔を塞ぐ窓部材と、
前記搭載部に搭載された光素子と、
を備える構成とした。

本開示に係る電子モジュールは、
上記の電子装置と、
前記電子装置が搭載されたモジュール用基板と、
を備える構成とした。

本開示に係る光素子搭載用パッケージによれば、貫通孔を塞ぐ窓部材の小型化並びに窓部材の耐久性の向上を図ることができる。本開示によれば、このような光素子搭載用パッケージを備えた電子装置及び電子モジュールを提供できる。

本開示の実施形態１の電子装置を示す斜視図である。 図１の電子装置の平面図である。 図２の矢印Ａ－Ａ線における断面図（Ａ）と、矢印Ｂ－Ｂ線における断面図（Ｂ）である。 実施形態１と比較例との差を説明する図で、（Ａ）は比較例の断面図、（Ｂ）はその一部の拡大図、（Ｃ）は実施形態１の一部拡大図である。 実施形態１と比較例との差を説明する図で、（Ａ）は比較例の一部拡大図、（Ｂ）は実施形態１の一部拡大図である。 別の比較例の構成を示す一部拡大図である。 本開示の実施形態２の光素子搭載用パッケージを示す平面図である。 本開示の実施形態３の光素子搭載用パッケージを示す縦断面図である。 （Ａ）～（Ｃ）は本開示の実施形態４～６の電子装置を示す縦断面図である。 本開示の実施形態７の電子装置を示す斜視図である。 本開示の実施形態８の電子装置を示す縦断面図である。 図１１の電子装置の平面図である。 図１２の矢印Ａ－Ａ線における断面図（Ａ）と、矢印Ｂ－Ｂ線における断面図（Ｂ）である。 本開示の実施形態に係る電子モジュールを示す縦断面図である。

以下、本開示の各実施形態について図面を参照して詳細に説明する。

（実施形態１）
図１は、本開示の実施形態１の電子装置を示す斜視図である。図２は、図１の電子装置の平面図である。図３は、図２の矢印Ａ－Ａ線における断面図（Ａ）と、矢印Ｂ－Ｂ線における断面図（Ｂ）である。以下、基体１０の第２主面１２から第１主面１１を向く方を上方、窓部材３０が配置される方を前方、基体１０の中央から窓部材３０を向いたときの左右を左方及び右方として、各部の方向及び高低を表わす。しかし、本明細書で示した方向は、光素子搭載用パッケージ１及び電子装置８０が使用される状況における各部の方向と一致している必要はない。

本開示の実施形態１に係る電子装置８０は、光素子搭載用パッケージ１と、光素子４０と、窓部材３０と、蓋体５０（図３）とを備える。蓋体５０は、図１において省略され、図２及び図３において仮想線により表されている。光素子搭載用パッケージ１は、第１主面１１及びその反対側の第２主面１２を有する基体１０と、基体１０の一部表面並びに内部に設けられた導体とを備える。図１及び図３において導体の図示を省略している。図１の構成から光素子４０と窓部材３０とを除いた部分が光素子搭載用パッケージ１に相当する。窓部材３０は、予め基体１０に接合されて、光素子搭載用パッケージ１に含まれていてもよい。

基体１０は、例えば、酸化アルミニウム質焼結体（アルミナセラミックス）、窒化アルミニウム質焼結体、ムライト質焼結体又はガラスセラミックス焼結体等のセラミックス材料から構成される。例えば焼結前のセラミックス材料であるセラミックグリーンシートに、打ち抜き加工又は金型加工などを行うことで所定形状に成形し、これを焼結することで基体１０を製造できる。

基体１０に設けられた導体は、光素子４０の電極と電気的に接続され、電気信号を伝送する配線導体（例えば図２の配線導体Ｄ１、Ｄ２）を含む。さらに、基体１０に設けられた導体は、基体１０と他の部材（図３の蓋体５０、図１４のモジュール用基板１１０の電極パッド１１１等）との接合用に設けられた表面導体を含んでいてもよい。導体は、基体１０がセラミックグリーンシートの段階で、所定位置に導体ペーストを塗布又は充填し、セラミックグリーンシートと一緒に焼結することで形成できる。導体のパターンは、図示の形態に限られず、様々に変更可能である。

基体１０は、第１主面１１に開口した凹部１６と、凹部１６の前方側壁（第１側壁に相当）１６Ａに設けられた貫通孔Ｈ１と、貫通孔Ｈ１よりも前方に位置する段部１４とを備える。凹部１６は、光素子４０が搭載される搭載部１７を含む。貫通孔Ｈ１は、凹部１６の内方から外方へ通じ、貫通孔Ｈ１には光素子４０の出射光が通される。

段部１４は、貫通孔Ｈ１が開口した基体１０の外面側（より具体的には、基体１０の前面下部）に位置する。段部１４は、第２主面１２より高く、凹部１６の前方側壁１６Ａの上面（第１主面１１）よりも低い。具体的には、段部１４は、貫通孔Ｈ１の内天面Ｓｔより低く、貫通孔Ｈ１を塞がない。さらに具体的には、段部１４は、貫通孔Ｈ１の内底面Ｓｂより高くても低くても良いが、実施形態１では、内底面Ｓｂと同じ高さである。段部１４の上面は貫通孔Ｈ１の内底面Ｓｂと連続していてよい。面と面とが連続しているとは、それらの間に境となる角部又は溝部が存在せず、両方の面が平面状に連なっていることを意味する。

段部１４の前後方向の寸法は、窓部材３０の厚みと同等であってもよいし、それ以下又はそれ以上であってもよい。

凹部１６内には、光素子４０の搭載部１７に加えて、貫通孔Ｈ１に近い方に、搭載部１７より低い低階部１８が設けられている。

光素子４０は、例えばレーザーダイオード（半導体レーザー）である。光素子４０は、指向性を有する発光素子であればよく、例えば発光ダイオードであってもよい。光素子４０は搭載部１７と低階部１８との境界に出射口が位置するように搭載される。このような光素子４０の配置により、出射口から上下左右に広がりを有するビームが出射されても、これらのビームを凹部１６の内面に当てずに、貫通孔Ｈ１に送ることができる。なお、光素子４０は、板状又はブロック状のサブマウントを介して搭載部１７に搭載されてもよい。サブマウントが十分に高さを有していれば、低階部１８が無くてもよい。

窓部材３０は、光を透過するガラス又は樹脂などの材料から構成され、基体１０の接合面部Ｘに接合材を介して接合される。接合面部Ｘは、図１～図３において網掛け又は太線により示す。接合材は、例えば低融点ガラスである。窓部材３０は、貫通孔Ｈ１を塞ぎ、凹部１６が通じる貫通孔Ｈ１を封止する。

接合面部Ｘは、貫通孔Ｈ１の外側開口部の周囲を囲うように設定されている。接合面部Ｘは、例えば光素子搭載用パッケージ１の仕様書などに、接合材が塗布されて窓部材３０と接合される箇所として規定される。接合面部Ｘのうち、左方、上方及び右方の範囲は、基体１０の前面の一部が担っている。接合面部Ｘのうち、下方範囲は、段部１４の上面の一部が担っている。このような接合面部Ｘによれば、窓部材３０の左部、上部及び右部において、基体１０と対向する面が、接合材を介して接合面部Ｘに接合される。一方、下部では窓部材３０の底面が接合材を介して接合面部Ｘに接合される。

図４は、実施形態１と比較例との差を説明する図で、（Ａ）は比較例の断面図、（Ｂ）はその一部の拡大図、（Ｃ）は実施形態１の一部拡大図である。図５は、実施形態１と比較例との差を説明する図で、（Ａ）は比較例の一部拡大図、（Ｂ）は実施形態１の一部拡大図である。図６は、別の比較例を示す一部拡大図である。

図４（Ａ）、（Ｂ）の比較例Ｒでは、実施形態１と同じ大きさの貫通孔Ｈ１を窓部材３０Ｐで塞ぐために、窓部材３０Ｐの入射面の縁部が基体１０の前面に接合されている。図４（Ｂ）の比較例Ｒと、図４（Ｃ）の実施形態１とを比較すると分かるように、実施形態１では、窓部材３０の底面が接合される構造を採用しているため、例えば長さＬ１の分、窓部材３０の小型化を図ることができる。窓部材３０が大きくなると、基体１０との熱膨張量の差が大きくなり、窓部材３０ＰにクラックＣＬが発生するなど劣化の恐れが生じる。しかし、実施形態１の接合形態では、窓部材３０を小型化できるので、窓部材３０の劣化を抑制できる。

また、図５（Ａ）の比較例Ｒに示すように、窓部材３０Ｐの入射面縁部を基体１０の全面に接合する場合、接合部分が窓部材３０の入射面と連続するため、接合材Ｆが窓部材３０Ｐの入射面にはみ出しやすい。そして、このようなはみ出しが、光素子４０の出射光と重なると、光の出力を低下させる。このため、図５（Ａ）の比較例Ｒの接合形態では、接合材Ｆのはみ出しを考慮して開口部及び窓部材３０Ｐを大きく設計する必要がある。窓部材３０Ｐが大きくなると、上述した熱膨張量の差に起因して、窓部材３０Ｐが劣化する恐れがある。一方、実施形態１の接合形態では、図５（Ｂ）に示すように、窓部材３０の下部において、窓部材３０の底面に接合材Ｆが塗布されるため、接合材Ｆは、窓部材３０の光の入射面に拡がりにくく、接合材Ｆが拡がった場合でも、接合面部Ｘと連続している貫通孔Ｈ１の内底面Ｓｂに拡がりやすい。内底面Ｓｂに拡がった接合材Ｆは、光素子４０の出射光を遮らない。このため、貫通孔Ｈ１並びに窓部材３０を大きくする必要がなく、窓部材３０の小型化により、窓部材３０の劣化の抑制を図ることができる。

なお、図６の比較例Ｒ２に示すように、段部１４の上面と、貫通孔Ｈ１の内底面Ｓｂとの間に、例えば溝Ｖ１などの境があると、接合材Ｆが溝Ｖ１で溜まり、そこから接合材Ｆが窓部材３０の入射面の方へはみ出す場合がある。溝Ｖ１などの境が、凸部などの境であっても同様である。しかし、実施形態１の構造では、窓部材３０が接合される段部１４の上面が、貫通孔Ｈ１の内底面Ｓｂと連続している。したがって、溝Ｖ１などの境界構造に起因した窓部材３０の入射面への接合材Ｆのはみ出しも抑制される。

以上のように、実施形態１の光素子搭載用パッケージ１及び電子装置８０によれば、基体１０の貫通孔Ｈ１より外方（前方）に、第２主面１２より高く、貫通孔Ｈ１を有する前方側壁１６Ａの上面よりも低い段部１４を有する。このため、窓部材で貫通孔Ｈ１を塞ぐ場合に、窓部材３０の底面を段部１４に接合する接合形態が可能となり、窓部材３０の小型化を図ることができる。窓部材３０の小型化により、熱膨張に起因する窓部材３０の劣化を抑制することができる。

さらに、実施形態１の光素子搭載用パッケージ１及び電子装置８０によれば、段部１４の上面の高さと、貫通孔Ｈ１の内底面の高さとが一致する。したがって、仮に窓部材３０の下方で接合材が拡がった場合でも、接合材は貫通孔Ｈ１の内底面Ｓｂへ拡がりやすく、窓部材３０の光の入射面への接合材の拡がりを抑制できる。さらに、実施形態１の光素子搭載用パッケージ１及び電子装置８０によれば、段部１４の上面と貫通孔Ｈ１の内底面Ｓｂとが連続している。したがって、仮に窓部材３０の下方で接合材が拡がった場合でも、接合材はより貫通孔Ｈ１の内底面Ｓｂへ拡がりやすく、窓部材３０の光の入射面への接合材の拡がりをより抑制できる。このため、接合材のはみ出しを考慮して窓部材３０を余分に大きく設計する必要性が低減し、窓部材３０の小型化を図ることができる。窓部材３０の小型化により、熱膨張に起因する窓部材３０の劣化を抑制することができる。

（実施形態２）
図７は、本開示の実施形態２に係る光素子搭載用パッケージを示す平面図である。

実施形態２の光素子搭載用パッケージ１Ａ及び電子装置８０Ａは、窓部材３０が接合される接合面部Ｘの配置の一部が異なるのみで、他の構成要素は実施形態１と同様である。

実施形態２では、接合面部Ｘが、左右の側面１０Ｓ１、１０Ｓ２と接続する位置まで延設されている。左右の側面１０Ｓ１、１０Ｓ２とは、貫通孔Ｈ１が開口した基体１０の外面と左方及び右方でそれぞれ隣接する側面である。このような構成により、接合面部Ｘは、基体１０の左右の側面１０Ｓ１、１０Ｓ２と凸角部を介して連続する。凸角部は、アールが付加された角丸であってもよい。

このような構成によれば、接合材Ｆを用いて窓部材３０を接合したときに、余分な接合材Ｆは、窓部材３０の左右端面及び基体１０の左右の側面１０Ｓ１、１０Ｓ２に拡がりやすい。さらに、接合材Ｆが、例えば低融点ガラスなど、固化により高い剛性を発生する材料である場合、窓部材３０の左右の端面に拡がった接合材Ｆは、高い強度で、窓部材３０の左右の端面を支持し、窓部材３０の剛性を高める。このため、仮に、窓部材３０と基体１０とに熱膨張量の差が生じ、窓部材３０に応力が加わる場合でも、窓部材３０の左右の端面では、応力に逆らう反力が生じる。この反力は、窓部材３０を反らせる作用を低減させるため、熱膨張に起因する窓部材３０の劣化を抑制できる。

さらに、実施形態２の構成によれば、必要な貫通孔Ｈ１の横寸を確保しつつ、基体１０の左右の側面１０Ｓ１、１０Ｓ２間の寸法を小さくできる。このため、光素子搭載用パッケージ１Ａ並びに電子装置８０Ａのより小型化を図ることができる。

（実施形態３）
図８は、本開示の実施形態３に係る光素子搭載用パッケージを示す縦断面図である。

実施形態３の光素子搭載用パッケージ１Ｂ及び電子装置８０Ｂは、窓部材３０が接合される接合面部Ｘの配置の一部が異なるのみで、他の構成要素は実施形態１と同様である。

実施形態３では、接合面部Ｘが、貫通孔Ｈ１を有する凹部１６の前方側壁１６Ａの上面（第１主面１１）に接続する位置まで延設されている。これにより、接合面部Ｘは、前方側壁１６Ａの上面と凸角部を介して連続する。凸角部は、アールが付加された角丸であってもよい。

このような構成によれば、接合材Ｆを用いて窓部材３０を接合したときに、窓部材３０の上部において、余分な接合材Ｆが、窓部材３０の上端面と、前方側壁１６Ａの上面とに拡がりやすい。さらに、接合材Ｆが、例えば低融点ガラスなど、固化により高い剛性を発生する材料である場合、窓部材３０の上端面に拡がった接合材Ｆは、高い強度で、窓部材３０の上端面を支持する。したがって、窓部材３０と基体１０とに熱膨張量の差が生じ、窓部材３０に応力が加わる場合でも、窓部材３０の上方と下方とでは、端面から応力に逆らう反力が生じる。この反力は、窓部材３０を反らせる作用を低減させるため、熱膨張に起因する窓部材３０の劣化を抑制できる。

さらに、実施形態３の構成によれば、必要な貫通孔Ｈ１の縦寸を確保しつつ、基体１０の第１主面１１を低く構成できるため、光素子搭載用パッケージ１Ａ並びに電子装置８０Ａのより低背化を図ることができる。

（実施形態４～６）
図９（Ａ）～図９（Ｃ）は本開示の実施形態４～６の光素子搭載用パッケージを示す縦断面図である。

図９（Ａ）に示すように、実施形態４の光素子搭載用パッケージ１Ｃ及び電子装置８０Ｃは、段部１４Ｃが、窓部材３０が接合される接合面部Ｘよりも、凹部１６とは反対側の位置まで、延在されている。その他の構成は、実施形態１と同様である。

このような構成によれば、例えば電子装置８０Ｃに前方から障害物が衝突しそうになった場合でも、障害物は、先ず、段部１４Ｃの前側に衝突するので、直接に障害物が窓部材３０に衝突するといった事態を低減できる。このように、窓部材３０の保護を図ることができ、窓部材３０の破損の抑制及び破損により光出力が低下してしまうことを防止できる。

図９（Ｂ）に示すように、実施形態５の光素子搭載用パッケージ１Ｄ及び電子装置８０Ｄは、窓部材３０よりも前方まで延在する段部１４Ｃの前方に、更に、段部１４Ｃよりも低い副段部１４Ｄが設けられている。

図９（Ｃ）に示すように、実施形態６の光素子搭載用パッケージ１Ｅ及び電子装置８０Ｅは、窓部材３０よりも前方まで延在する段部１４Ｃの前方に、段部１４Ｃから離れるほど低い方に傾斜する傾斜部１４Ｅが設けられている。

実施形態５及び実施形態６の構成により、副段部１４Ｄ及び傾斜部１４Ｅにより、基体１０の一部が、更に、窓部材３０よりも前方に張り出すことになるので、障害物に窓部材３０がぶつからないように窓部材３０を保護する作用を高めることができる。一方、段部１４Ｃの高さを変えずに前方に張り出す量を増すと、光素子４０のビームの一部が段部１４Ｃに遮られてしまう場合がある。しかし、副段部１４Ｄ又は傾斜部１４Ｅのように先端側の背を低くすることで、ビームの一部が遮られてしまうことを抑制できる。

（実施形態７）
図１０は、本開示の実施形態７の光素子搭載用パッケージを示す斜視図である。図１０では、蓋体５０の図示が省略されている。実施形態７の光素子搭載用パッケージ１Ｆ及び電子装置８０Ｆは、段部１４Ｆの構造及び接合面部ＸＦの配置が異なり、他の構成要素は実施形態１と同様である。

実施形態７の光素子搭載用パッケージ１Ｆ及び電子装置８０Ｆは、貫通孔Ｈ１より前方に位置する段部１４Ｆが、貫通孔Ｈ１の貫通方向に見て、左右の部分１４Ｆａ、１４Ｆｃが高く、その間の中央部分１４Ｆｂが低い凹形状部を有する。

段部１４Ｆのうち低い中央部分１４Ｆｂは、上方から見て、貫通孔Ｈ１の仮想延長上に重なる範囲にある。低い中央部分１４Ｆｂは、貫通孔Ｈ１の内天面Ｓｔより低く、貫通孔Ｈ１を塞がない。より詳細には、中央部分１４Ｆｂは、貫通孔Ｈ１の内底面Ｓｂより高くても低くてもよいが、図１０では、中央部分１４Ｆｂは貫通孔Ｈ１の内底面Ｓｂと同一の高さで、中央部分１４Ｆｂの上面は内底面Ｓｂと連続していてもよい。

段部１４Ｆのうち、高い左右の部分１４Ｆａ、１４Ｆｃは、第１主面１１よりも低く、窓部材３０の上端面と同一の高さを有する。しかし、これら左右の部分１４Ｆａ、１４Ｆｃは、第１主面１１と同一高さであっても良いし、第１主面１１よりも高い構成であってもよいし、窓部材３０の上端面より低くてもよい。高い左右の部分１４Ｆａ、１４Ｆｃは、貫通孔Ｈ１の左端及び右端よりも左右外方に位置し、貫通孔Ｈ１を遮らない構成としてもよい。

接合面部ＸＦには、段部１４Ｆの低い中央の上面と、高い左右の部分１４Ｆａ、１４Ｆｃの内側面とが含まれる。図１０では、接合面部ＸＦのうち、貫通孔Ｈ１の左右の部分に、基体１０の前面の一部が含まれているが、この部分は有っても無くてもよい。

このような構成によれば、窓部材３０は、接合面部ＸＦに左右の端面と下端面とが接合される。このような接合形態により、左右の方向についても、窓部材３０の小型化をはかることができ、熱膨張及び左右方向の反りに起因する窓部材３０の劣化を抑制することができる。さらに、窓部材３０の左右の端面が接合されることで、窓部材３０の高い接合強度が得られ、窓部材３０の剛性が高まることにより、熱膨張に起因する窓部材３０の劣化を抑制することができる。

（実施形態８）
図１１は、本開示の実施形態８の光素子搭載用パッケージを示す縦断面図である。図１２は、図１１の光素子搭載用パッケージの平面図である。図１３は、図１２の矢印Ａ－Ａ線における断面図（Ａ）と、矢印Ｂ－Ｂ線における断面図（Ｂ）である。

実施形態８の光素子搭載用パッケージ１Ｇ及び電子装置８０Ｇは、基体１０Ｇの構造が異なり、その他の構成要素は実施形態１と同様である。基体１０Ｇは、銅又はアルミなどの金属材料から構成される基体下部１０ｂと、上述したセラミック材料から構成される基体上部１０ａとを含み、これらが上下に接合されて構成される。段部１４は基体下部１０ｂの一部であり、段部１４の上面及び貫通孔Ｈ１の内底面Ｓｂ（図１３（Ａ）を参照）は、基体下部１０ｂの上面の一部に相当する。

このような構成によれば、金属から構成される基体下部１０ｂにより高い放熱性を得ることができる。一方、金属から構成される基体下部１０ｂは、熱膨張率が高いため、窓部材３０の接合時の温度（例えば３００°）から常温（例えば２５°）に冷える際、基体下部１０ｂの縮小量が、基体上部１０ａ並びに窓部材３０の縮小量に比べて大きく、基体下部１０ｂに前後方向に縮む向きの応力が発生する。

このため、例えば図４（Ａ）の比較例Ｒの窓部材３０の接合形態では、窓部材３０の反り量が大きくなって、窓部材３０の劣化が進む。一方、図１１～図１３に示すように、実施形態１と同様の窓部材３０の接合形態とすることで、窓部材３０に加わる反る方向の応力が低減されるので、窓部材３０の劣化を抑えることができる。さらに、基体下部１０ｂが金属の構成に加え、図１０の実施形態７の窓部材３０の接合形態を採用した場合でも、窓部材３０に加わる反る方向の応力が低減され、窓部材３０の劣化を抑えることができる。

続いて、基体１０が、銅からなる基体下部１０ｂと、セラミックス材料からなる基体上部１０ａとを有する構成についてのシミュレーション結果を示す。窓部材３０の接合形態としては、図４（Ａ）の比較例、実施形態１、８（図１～３、図１１～図１３）の構造、実施形態７（図１１）の構造をそれぞれ適用した３つの構成を対象とした。シミュレーションでは、低融点ガラスによる窓部材３０の接合時の温度（３００°）から常温（２５°）に変化したときに、基体１０の熱膨張に起因した窓部材３０の応力について計算した。シミュレーションの結果、次に示すように、比較例の接合形態では、３２９ＭＰａといった高い応力が窓部材３０の一部に生じたのに対し、実施形態１、７、８の接合形態では、１５１ＭＰａ、１６１ＭＰａなど、窓部材３０に加わる最大応力が顕著に低くなることが確認された。

（電子モジュール）
図１４は、本開示の実施形態に係る電子モジュールを示す縦断面図である。

本開示の実施形態に係る電子モジュール１００は、モジュール用基板１１０に電子装置８０を実装して構成される。モジュール用基板１１０には、電子装置８０に加えて、他の電子装置、電子素子及び電気素子などが実装されていてもよい。モジュール用基板１１０には、電極パッド１１１が設けられ、電子装置８０は、電極パッド１１１に半田等の接合材１１３を介して接合されている。電子装置８０は、電極パッド１１１との接続により、電極パッド１１１から電気信号が入力されるように接合されていてもよい。

あるいは、本開示の実施形態に係る電子モジュール１００は、モジュール用基板１１０に実施形態８の電子装置８０Ｇが実装された構成でもよい。この場合、電子装置８０Ｇの底面は金属の基体下部１０ｂから構成されるので、モジュール用基板１１０の配線と、電子装置８０Ｇの電極とがボンディングワイヤ等を介して電気的に接続される構成が採用されてもよい。

以上のように、本実施形態の電子モジュール１００によれば、光が出射される窓部材３０が小型化並びに窓部材３０が高耐久化された電子装置８０を備えることで、高い信頼性を有するという効果が得られる。

以上、本開示の各実施形態について説明した。しかし、本開示は上記実施形態に限られるものでない。例えば、基体並びに窓部材について、実施形態及び図面に示された細部は、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

１、１Ａ～１Ｇ 光素子搭載用パッケージ
１０、１０Ｇ 基体
１０ａ 基体上部
１０ｂ 基体下部
１０Ｓ１、１０Ｓ２ 基体の側面
１１ 第１主面
１２ 第２主面
１４、１４Ｆ 段部
１４Ｆｂ 段部の中央部分
１４Ｆａ、１４Ｆｃ 段部の左右の部分
１６ 凹部
１６Ａ 前方側壁
１７ 搭載部
１８ 低階部
３０ 窓部材
４０ 光素子
５０ 蓋体
Ｈ１ 貫通孔
Ｓｔ 貫通孔の内天面
Ｓｂ 貫通孔の内底面
Ｆ 接合材
Ｘ、ＸＦ 接合面部
８０、８０Ａ～８０Ｇ 電子装置
１００ 電子モジュール
１１０ モジュール用基板

Claims (13)

1. 第１主面及び前記第１主面とは反対側の第２主面とを有する基体と、
   前記第１主面に開口し、光素子が搭載される搭載部を含んだ凹部と、
   前記凹部の第１側壁に位置し、前記凹部の内方から外方へ通じる貫通孔と、
   前記基体の前記貫通孔よりも外方に位置し、前記貫通孔の内底面以上の高さで前記第１側壁の上面よりも低い段部と、
   窓部材が接合されるための接合面部と、
   を備え、
   前記接合面部は、前記貫通孔の外側開口部を囲い、かつ、前記段部の上面を含み、
   前記接合面部が、前記第１側壁の上面と凸角又は角丸を介して連続している、
   光素子搭載用パッケージ。
2. 第１主面及び前記第１主面とは反対側の第２主面とを有する基体と、
   前記第１主面に開口し、光素子が搭載される搭載部を含んだ凹部と、
   前記凹部の第１側壁に位置し、前記凹部の内方から外方へ通じる貫通孔と、
   前記基体の前記貫通孔よりも外方に位置し、前記第２主面よりも高く前記第１側壁の上面よりも低い段部と、
   窓部材が接合されるための接合面部と、を備えており、
   前記接合面部は、前記貫通孔の外側開口部を囲い、かつ、前記貫通孔の下方において、
   前記段部の上面のみであり、
   さらに、前記接合面部が、前記基体の前記貫通孔が開口した外面に隣接する一方又は両方の側面と、凸角又は角丸を介して連続している、
   光素子搭載用パッケージ。
3. 第１主面及び前記第１主面とは反対側の第２主面とを有する基体と、
   前記第１主面に開口し、光素子が搭載される搭載部を含んだ凹部と、
   前記凹部の第１側壁に位置し、前記凹部の内方から外方へ通じる貫通孔と、
   前記基体の前記貫通孔よりも外方に位置し、前記第２主面よりも高く前記第１側壁の上面よりも低い段部と、
   窓部材が接合されるための接合面部と、を備えており、
   前記接合面部は、前記貫通孔の外側開口部を囲い、かつ、前記貫通孔の下方において、前記段部の上面のみであり、
   さらに、前記接合面部が、前記第１側壁の上面と凸角又は角丸を介して連続している、
   光素子搭載用パッケージ。
4. 第１主面及び前記第１主面とは反対側の第２主面とを有する基体と、
   前記第１主面に開口し、光素子が搭載される搭載部を含んだ凹部と、
   前記凹部の第１側壁に位置し、前記凹部の内方から外方へ通じる貫通孔と、
   前記基体の前記貫通孔よりも外方に位置し、前記第２主面よりも高く前記第１側壁の上面よりも低い段部と、
   窓部材が接合されるための接合面部と、を備えており、
   前記接合面部は、前記貫通孔の外側開口部を囲い、かつ、前記貫通孔の下方において、前記段部の上面のみであり、
   前記段部は、前記接合面部よりも前記凹部とは反対側の位置まで延在しており、
   さらに、前記段部よりも前記凹部とは反対側に位置し、前記段部よりも低い別の段部を備える、
   光素子搭載用パッケージ。
5. 第１主面及び前記第１主面とは反対側の第２主面とを有する基体と、
   前記第１主面に開口し、光素子が搭載される搭載部を含んだ凹部と、
   前記凹部の第１側壁に位置し、前記凹部の内方から外方へ通じる貫通孔と、
   前記基体の前記貫通孔よりも外方に位置し、前記第２主面よりも高く前記第１側壁の上面よりも低い段部と、
   窓部材が接合されるための接合面部と、を備えており、
   前記接合面部は、前記貫通孔の外側開口部を囲い、かつ、前記貫通孔の下方において、前記段部の上面のみであり、
   前記段部は、前記接合面部よりも前記凹部とは反対側の位置まで延在しており、
   さらに、前記段部よりも前記凹部とは反対側に位置し、前記段部から離れるほど低い方向に傾斜する傾斜部を備える、
   光素子搭載用パッケージ。
6. 前記段部の上面の高さと、前記貫通孔の内底面の高さとが一致する、
   請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の光素子搭載用パッケージ。
7. 前記段部の上面と前記貫通孔の内底面とが連続している、
   請求項６記載の光素子搭載用パッケージ。
8. 前記段部は、前記貫通孔の貫通方向に見て、両側が高く中央が低い凹形状部を有し、
   前記接合面部には、前記凹形状部の低い部分の上面と両側の高い部分の内側面とが含まれる、
   請求項１記載の光素子搭載用パッケージ。
9. 前記段部は、前記接合面部よりも前記凹部とは反対側の位置まで延在している、
   請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の光素子搭載用パッケージ。
10. 前記基体は、金属材料から構成される基体下部と、基体下部と異なる材料から構成される基体上部とを含み、
    前記基体下部に前記段部が含まれる、
    請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の光素子搭載用パッケージ。
11. 前記貫通孔を塞ぐ窓部材を更に備える、
    請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の光素子搭載用パッケージ。
12. 請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の光素子搭載用パッケージと、
    前記貫通孔を塞ぐ窓部材と、
    前記搭載部に搭載された光素子と、
    を備える電子装置。
13. 請求項１２に記載の電子装置と、
    前記電子装置が搭載されたモジュール用基板と、
    を備える電子モジュール。

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