SE439481B - Hermetisk forsegling mellan galliumarsenidkomponenter och glaskroppar - Google Patents
Hermetisk forsegling mellan galliumarsenidkomponenter och glaskropparInfo
- Publication number
- SE439481B SE439481B SE8203826A SE8203826A SE439481B SE 439481 B SE439481 B SE 439481B SE 8203826 A SE8203826 A SE 8203826A SE 8203826 A SE8203826 A SE 8203826A SE 439481 B SE439481 B SE 439481B
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- hermetic seal
- seal according
- vitreous
- component
- oxygen
- Prior art date
Links
- JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N AsGa Chemical compound [As]#[Ga] JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 25
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 claims description 25
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 13
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 8
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 4
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 claims description 3
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 3
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005424 photoluminescence Methods 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
- G02B6/4248—Feed-through connections for the hermetical passage of fibres through a package wall
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
- G02B6/4202—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details for coupling an active element with fibres without intermediate optical elements, e.g. fibres with plane ends, fibres with shaped ends, bundles
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
- G02B6/4204—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms
- G02B6/4206—Optical features
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/0232—Optical elements or arrangements associated with the device
- H01L31/02327—Optical elements or arrangements associated with the device the optical elements being integrated or being directly associated to the device, e.g. back reflectors
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S65/00—Glass manufacturing
- Y10S65/15—Nonoxygen containing chalogenides
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Joining Of Glass To Other Materials (AREA)
- Led Devices (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
- Mechanical Coupling Of Light Guides (AREA)
- Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
- Led Device Packages (AREA)
Description
15 20 25 30 35 8203826-6 miniatyriseringsgrad samt genom att de utgör en dominerande del av kompo- nentens totala produktionskostnad.
Föreliggande uppfinning innebär en lösning av dessa och andra näraliggande problem vid försegling mellan galliumarsenidkomponenter och glaskroppar.
Förseglingen enligt uppfinningen kännetecknas därav, att mellanytan är ren- gjord från organiska och/eller oorganiska bindemedel (samt utförd utan op- tiskt detekterbara färgskiftningar), samt att glaskroppen är så utformad, att koncentrationen syre i denna genom gränsskiktets utarmning på syre gjorts väsentligt lägre än den stökiometriska koncentrationen för oxider, bildad av gallium och arsenik inom en volym, given av den mellanliggande ytan och ett avstånd, ej understigande 10/um från nämnda yta. Dylika färg- skiftningar uppstår vid oxidering av GaAs och ger därvid upphov till vidhäft- ningsproblem. Vi har genom uppfinningen undvikit detta genom att utföra för- segling vid reducerande atmosfär, t ex en gasblandning av vätgas och kvävgas samt utarmning av det i glaset normalt förekommande syreöverskottet. Förseg- lingen enligt uppfinningen medför fördelar avseende uppnåelig miniatyrisering samt sänkning av tillverkningskostnader för optokomponenter i galliumarsenid.
Man har löst ovannämnda problem genom att GaAs-komponenten kapslas genom direkt försegling mot glas, vilket kan ske exempelvis med en metod beskriven i den amerikanska patentskriften 3 577 629, modifierad för speciella krav som GaAs- materialet ställer.
Uppfinningen är närmare exemplifierad i bifogade figurer, där figur 1 visar hur en GaAs-komponent kan förseglas mot en optisk fiber. Figur 2 visar kapsling av en GaAs-komponent med elektriska tilledningar, figur 3 visar ett utförande- exempel, där en glaskropp är förseglad mot en GaAs-komponent, figur 4 visar en optisk tryckgivare, innehållande en optisk fiber, och figur 5 visar en metod att realisera den hermetiska förseglingen enligt uppfinningen.
I fig 1 visas hur en GaAs-komponent 1 kan förseglas mot ändytan 2 av en optisk fiber. Förseglingens kännetecken är, att mellanytan 4 mellan fibern och GaAs- komponenten är planpolerad inom det optiskt detekterbara området, dvs ojämn- heter större än 0,1 fm saknas, dock kan ytans makroskopiska ytstruktur avvika något från planhet (ojämnheter mindre än 100 Pm har även borttagits). Detta illustreras i fig 1b, där ändytan 2 gjorts något konvex och GaAs-komponenten 1 därigenom utsättes för viss böjpåkänning. Ett annat kännetecken är, att mellan- ytan U saknar optiskt detekterbara färgskiftningar. Sådana uppstår vid oxidering 10 20 25 30 82038264 av GaAs-ytan. Pg a oxidens låga vidhäftning mot moderkristallen ger närvaro av oxid ett undermåligt resultat. Konoentratíonen syre i glaskroppen skall vara väsentligt lägre en den stökiometriska koncentrationen för oxider, bildad av gallium och arsenik inom en volym given av mellanytan U och ett avstånd från denna, ej underskridande 10 Pm. Andra kännetecken i uppfinningen är att orga- niska eller oorganiska bindemedel saknas i mellanytan. Dock kan GaAs-komponenten i sig innehålla dopningsämnen eller legeringstillsatser såsom tidigare nämnda aluminiumtillsats.
I ett utförandeexempel är GaAs-komponenten en fiberoptísk temperatursensor en- ligt svensk patentansökan 7908362-0 med minst ett fotoluminiscerande område.
Ett annat utförandeexempel är en s k fotoluminiscensdiod enligt svensk patent- ansökan BO0B602-2, eventuellt även innehållande aktiva elektriska kretselement.
Fig 2 visar kapsling av en GaAs-komponent 5 med elektriska tilledningar 6, 7, vilka är insmälta i en glaskropp 6 med planpolerad yta 9. Komponentens aktiva område 10 är i övriga riktningar skyddad av moderkristallen. Mellanytan 11 har det kännetecken som ovan angivits för mellanytan H i fig 1. De elektriska an- slutningsytorna 12, 13 kan vara försedda med tunna metallbeläggningar, t ex bildande en legering med GaAs-kristallen och anslutningarna 6, 7.
Fig 3 visar ett utförandeexempel, där en glaskropp 1N, förseglad mot en GaAs- komponent 15 bildar ett optiskt linselement genom den konvexa begränsningsytan 16, vilken enligt kända samband från den geometriska optiken kan fokusering av ljus, härstammande från komponenten 15 i en punkt 17.
I fig Ä visas en optisk tryckgivare, innehållande en optisk fiber 3, en gallium- arsenidkropp 1, utformad som ett elastiskt membran 26, därigenom avskiljande en evakuerad eller gasfylld volym 25. Membranet 26 är en föredragen utförande- form anordnad att avge fotoluminisoens i minst ett våglängdsintervall.
Fig 5 illustrerar en metod att realisera den hermetiska förseglingen enligt uppfinningen. GaAs-komponenten 18 och glaskroppen 19 har försetts med elekt- riska anslutningar 20, 21 till en högspänningskälla och placerats i en behål- lare 22, vilken ventileras med en reducerande gas, t ex en blandning av vätgas och kvävgas. Behållaren 22 är försedd med en uppvärmningsanordning 23, med vars hjälp glaskroppen 19 och komponenten 20 kan uppvärmas till NOOOC. En temperaturregulator 2% är ansluten för kontroll av tillförd effekt.
Claims (8)
1. Hermetisk försegling mellan galliumarsenidkomponenter (1, 5, 15) och glaskroppar (3, 8, 14) med en mellanliggande yta (H, 11), där ojämnheter mellan 0,1 /um och 100/um borttagits, k ä n n e t e c k n a d därav, att mellanytan (Ä, 11) är rengjord från organiska och/eller oorganiska binde- medel, ßamt utförd utan optiskt detekterbara färgskiftningar), samt att glaskroppen är så utformad, att koncentrationen syre i denna genom gräns- skiktets utarmning på syre gjorts väsentligt lägre än den stökiometriska koncentrationen för oxider, bildad av gallium och arsenik inom en volym, given av den mellanliggande ytan (H, 11) och ett avstånd, ej understigande 10 um från nämnda yta (U, 11). /
2. Hermetisk försegling enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att glaskroppen utgöres av en optisk fiber (3).
3. Hermetisk försegling enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att glaskroppen (8) eller GaAs-komponenten är försedd med metall- iska tilledningar (6, 7).
4. H. Hermetisk försegling enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att glaskroppen (1H) är utformad som ett optiskt linselement. 8203826-6
5. Hermetisk försegling enligt patentkrav 2, k ä n n e t e c k n a d därav, att galliumarsenidkomponenten (1, 5, 15) är anordnad att emittera ljus in i den optiska fibern (3).
6. Hermetisk försegling enligt patentkrav 2, k ä n n e t e c k n a d därav, att galliumarsenidkomponenten (1, 5, 15) innehåller aktiva elektriska krets- element.
7. Hermetisk försegling enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att en evakuerad eller gasfylld volym (25) är avskild från omgivningen genom förseglingen. V
8. Hermetisk försegling enligt patentkrav 8, k ä n n e t e c k n a d därav, att galliumarsenidkomponenten (1) i minst ett avseende är utformad som ett elastiskt membran (26) eller såsom en fast inspänd balk.
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE8203826A SE439481B (sv) | 1982-06-21 | 1982-06-21 | Hermetisk forsegling mellan galliumarsenidkomponenter och glaskroppar |
| EP83710033A EP0097611A3 (de) | 1982-06-21 | 1983-06-10 | Hermetisch dichte Verbindung zwischen einem Galliumarsenidbauteil und einem Glaskörper |
| JP58107984A JPS594187A (ja) | 1982-06-21 | 1983-06-17 | ＧａＡｓの気密封止 |
| US06/505,278 US4537467A (en) | 1982-06-21 | 1983-06-17 | Hermetic sealing of gallium arsenide components |
| CA000430771A CA1207173A (en) | 1982-06-21 | 1983-06-20 | Hermetic sealing of gallium arsenide components |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE8203826A SE439481B (sv) | 1982-06-21 | 1982-06-21 | Hermetisk forsegling mellan galliumarsenidkomponenter och glaskroppar |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SE8203826D0 SE8203826D0 (sv) | 1982-06-21 |
| SE8203826L SE8203826L (sv) | 1983-12-22 |
| SE439481B true SE439481B (sv) | 1985-06-17 |
Family
ID=20347119
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SE8203826A SE439481B (sv) | 1982-06-21 | 1982-06-21 | Hermetisk forsegling mellan galliumarsenidkomponenter och glaskroppar |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4537467A (sv) |
| EP (1) | EP0097611A3 (sv) |
| JP (1) | JPS594187A (sv) |
| CA (1) | CA1207173A (sv) |
| SE (1) | SE439481B (sv) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6358771B1 (en) | 1998-07-02 | 2002-03-19 | Analog Devices, Inc. | Low oxygen assembly of glass sealed packages |
| US7061099B2 (en) * | 2004-09-30 | 2006-06-13 | Intel Corporation | Microelectronic package having chamber sealed by material including one or more intermetallic compounds |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA790554A (en) * | 1968-07-23 | D. Rose Alan | Method of and means for bonding | |
| US3209641A (en) * | 1960-02-15 | 1965-10-05 | American Optical Corp | Infra-red transmitting fibers formed of arsenic and sulphur |
| US3343972A (en) * | 1964-03-02 | 1967-09-26 | Texas Instruments Inc | Ge-te-as glasses and method of preparation |
| US3451794A (en) * | 1966-04-29 | 1969-06-24 | Texas Instruments Inc | Method for melt-casting infrared transmitting glasses |
| US3577629A (en) * | 1968-10-18 | 1971-05-04 | Mallory & Co Inc P R | Bonding oxidizable metals to insulators |
| US3657006A (en) * | 1969-11-06 | 1972-04-18 | Peter D Fisher | Method and apparatus for depositing doped and undoped glassy chalcogenide films at substantially atmospheric pressure |
| US3901996A (en) * | 1972-10-11 | 1975-08-26 | Nat Inst Res | Process for preparing a chalcogenide glass having silicon containing layer and product |
| US3803511A (en) * | 1972-10-18 | 1974-04-09 | Int Standard Electric Corp | Gallium arsenide laser fiber coupling |
| US4005457A (en) * | 1975-07-10 | 1977-01-25 | Semimetals, Inc. | Semiconductor assembly, method of manufacturing same, and bonding agent therefor |
| DE2648702C3 (de) * | 1976-10-27 | 1980-08-21 | Jenaer Glaswerk Schott & Gen., 6500 Mainz | Infrarotdurchlässige Lichtleitfaser aus sauerstoffarmem bzw. sauerstofffreiem GUs und Verfahren zu ihrer Herstellung |
| FR2401879A1 (fr) * | 1977-09-02 | 1979-03-30 | Corning Glass Works | Perfectionnements apportes a la confection par moulage de pieces optiques de precision |
| SE431259B (sv) * | 1979-10-10 | 1984-01-23 | Asea Ab | Fiberoptisk temperaturgivare baserad pa fotoluminiscens hos ett fast material |
| SE422111B (sv) * | 1980-06-23 | 1982-02-15 | Asea Ab | Fiberoptiskt kopplat metdon |
-
1982
- 1982-06-21 SE SE8203826A patent/SE439481B/sv not_active IP Right Cessation
-
1983
- 1983-06-10 EP EP83710033A patent/EP0097611A3/de not_active Ceased
- 1983-06-17 US US06/505,278 patent/US4537467A/en not_active Expired - Fee Related
- 1983-06-17 JP JP58107984A patent/JPS594187A/ja active Pending
- 1983-06-20 CA CA000430771A patent/CA1207173A/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SE8203826D0 (sv) | 1982-06-21 |
| JPS594187A (ja) | 1984-01-10 |
| EP0097611A3 (de) | 1984-11-28 |
| CA1207173A (en) | 1986-07-08 |
| SE8203826L (sv) | 1983-12-22 |
| EP0097611A2 (de) | 1984-01-04 |
| US4537467A (en) | 1985-08-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7164199B2 (en) | Device packages with low stress assembly process | |
| KR100442830B1 (ko) | 저온의 산화방지 허메틱 실링 방법 | |
| US6074104A (en) | Method for hermetically sealing optical fiber introducing section and hermetically sealed structure | |
| US9651723B2 (en) | Optical filter member and imaging device provided with the same | |
| US7154053B2 (en) | Optoelectronic package with wire-protection lid | |
| CN1647261A (zh) | 用于连结基片的处理和复合元件 | |
| CN107078456A (zh) | 生产盖基板的方法以及封装的辐射发射器件 | |
| FR2491259B1 (fr) | Dispositif a semi-conducteurs et son procede de fabrication | |
| US20050058841A1 (en) | Glass frit bond and process therefor | |
| US3538597A (en) | Flatpack lid and method | |
| SE439481B (sv) | Hermetisk forsegling mellan galliumarsenidkomponenter och glaskroppar | |
| JP2005039122A (ja) | 発光装置 | |
| CN109003971B (zh) | 用于光电器件的外壳及其生产方法、以及用于外壳的盖 | |
| US20110200288A1 (en) | Hermetic package with leaded feedthroughs for in-line fiber optic devices and method of making | |
| CN109456076A (zh) | 硅玻璃部件、其制造方法及陶瓷与硅玻璃的接合方法 | |
| JPS583281A (ja) | 光駆動形半導体装置 | |
| JP2008277055A (ja) | 光源装置 | |
| JP2970635B2 (ja) | 半導体レーザーモジュール及び金属フェルール | |
| KR100240305B1 (ko) | 기판 상에 반도체 칩을 고정하는 방법과 그의 구조 | |
| Stenchly et al. | Hermetic packaging concept for laser diodes on wafer level | |
| JP7302299B2 (ja) | 接合構造及び光デバイス | |
| JP7242679B2 (ja) | レーザ部品のためのハウジングカバーを製造する方法、並びにレーザ部品のためのハウジングカバー及びレーザ部品 | |
| GB2121598A (en) | Sealing optoelectronic packages | |
| JPS55148443A (en) | Package for semiconductor device | |
| JPH06283815A (ja) | 固体レーザ装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| NUG | Patent has lapsed |
Ref document number: 8203826-6 Effective date: 19880318 Format of ref document f/p: F |