WO2019003535A1 - 透明封止部材及びその製造方法 - Google Patents

透明封止部材及びその製造方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2019003535A1
WO2019003535A1 PCT/JP2018/013303 JP2018013303W WO2019003535A1 WO 2019003535 A1 WO2019003535 A1 WO 2019003535A1 JP 2018013303 W JP2018013303 W JP 2018013303W WO 2019003535 A1 WO2019003535 A1 WO 2019003535A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
sealing member
transparent sealing
mounting substrate
corner
curved shape
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/013303
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
菊池芳郎
柴田宏之
Original Assignee
日本碍子株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日本碍子株式会社 filed Critical 日本碍子株式会社
Priority to JP2019526155A priority Critical patent/JP7009477B2/ja
Priority to DE112018003249.3T priority patent/DE112018003249B4/de
Priority to CN201880043745.2A priority patent/CN110832648A/zh
Priority to KR1020197038428A priority patent/KR20200013705A/ko
Publication of WO2019003535A1 publication Critical patent/WO2019003535A1/ja
Priority to US16/725,138 priority patent/US11121296B2/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/52—Encapsulations
    • H01L33/54—Encapsulations having a particular shape
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/58—Optical field-shaping elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/005—Processes
    • H01L33/0095—Post-treatment of devices, e.g. annealing, recrystallisation or short-circuit elimination
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
    • H01L33/20—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a particular shape, e.g. curved or truncated substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
    • H01L33/20—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a particular shape, e.g. curved or truncated substrate
    • H01L33/22—Roughened surfaces, e.g. at the interface between epitaxial layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/483—Containers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/483—Containers
    • H01L33/486—Containers adapted for surface mounting
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/62—Arrangements for conducting electric current to or from the semiconductor body, e.g. lead-frames, wire-bonds or solder balls
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2933/00—Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2933/0008—Processes
    • H01L2933/0033—Processes relating to semiconductor body packages
    • H01L2933/005—Processes relating to semiconductor body packages relating to encapsulations
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2933/00—Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2933/0008—Processes
    • H01L2933/0033—Processes relating to semiconductor body packages
    • H01L2933/0058—Processes relating to semiconductor body packages relating to optical field-shaping elements

Definitions

  • the present invention relates to a transparent sealing member used for an optical component such as, for example, an LED (light emitting diode) or an LD (semiconductor laser) and a method of manufacturing the same.
  • an optical component such as, for example, an LED (light emitting diode) or an LD (semiconductor laser) and a method of manufacturing the same.
  • an optical component having an optical element for example, an LED, an LD, etc.
  • an optical element for example, an LED, an LD, etc.
  • a transparent sealing member to protect the optical element from the open air and moisture. Glass and quartz glass are preferable as the transparent sealing member from the viewpoint of ultraviolet ray permeability and durability.
  • Japanese Patent No. 5243806 discloses a transparent sealing member in which a translucent plate material and a hemispherical lens are integrated.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-233532 discloses a transparent sealing member in which a translucent chip storage portion hemispherical lens is integrated.
  • quartz glass has a thermal expansion coefficient smaller than that of Al 2 O 3 (alumina) or AlN (aluminum nitride) which is a constituent material of a mounting substrate. Therefore, when the transparent sealing member is soldered to the mounting substrate, or when the optical element is used, a crack may occur in the transparent sealing member.
  • the optical component has a minute size
  • the rectangular portion of the transparent sealing member is a bonding wire or lead of an optical element. It may hold down the frame and cause disconnection.
  • the transparent sealing member when the transparent sealing member is mounted, if the positional deviation occurs or the transparent sealing member is obliquely displaced, the transparent sealing member does not fit on the mounting substrate as prescribed. There is a risk of failure.
  • the present invention has been made in consideration of such problems, and can suppress the occurrence of cracks due to the thermal expansion difference between the mounting substrate and the transparent sealing member at the time of mounting or operation of the transparent sealing member.
  • a transparent sealing member having a complex shape having curved corners and a lens body etc. without generating chipping and scratches, and the yield of the transparent sealing member is improved. It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a transparent sealing member capable of achieving
  • the transparent sealing member according to the first aspect of the present invention is a transparent sealing member which is used for a package in which at least one optical element is accommodated and which is mounted on a mounting substrate having a mounting surface of the optical element.
  • at least one corner portion has a curved shape among a plurality of corner portions constituted by a surface toward the mounting substrate and a surface along the mounting surface of the mounting substrate In the surface of the curved shape, point-like micro recesses are formed, and the average presence frequency of the micro recesses is 100,000 or more and 3,000,000 or less per 1 mm 2 .
  • the curved shape is formed by a smooth surface not having a minute recess
  • stress is concentrated on the portion of the scratch and a crack is likely to occur.
  • the transparent sealing member since the minute concave portions having a granular shape are formed in the curved shape, even if the curved shape is scratched by the extrinsic force, the stress is not concentrated on the flaw. It is As a result, the transparent sealing member can be prevented from being cracked.
  • the granular microrecesses do not have directionality, there is no direction in which a crack starting from it tends to occur, and the durability is excellent.
  • the surface roughness Ra of the curved shape having the microrecesses (42) may be 0.01 to 0.05 ⁇ m.
  • the package is used in the package provided with a recess on which the optical element is mounted on the mounting substrate, and the transparent sealing member is a lid for closing the recess, and the lid And the corner having the curved shape is constituted by the side surface of the lens body and the circumferential surface surrounding the bottom of the lens body of the lid portion. Good.
  • the temperature becomes 200 ° C. or higher.
  • a transparent sealing member made of quartz glass or the like has a thermal expansion coefficient smaller than that of the mounting substrate. Therefore, in the cooling process after brazing and heating, tensile stress is generated at the corners of the transparent sealing member, and a crack is easily generated. Therefore, by forming the corner portion of the transparent sealing member in a curved shape, it is possible to suppress stress concentration and to prevent the occurrence of a crack.
  • the package is used for the package in which the mounting substrate is provided with a recess on which the optical element is mounted and the recess is provided with a step, and the transparent sealing member is the recess A cover that closes the cover, and a lens body that bulges out from the cover, and the other corner having the curved shape is the side surface of the cover and the cover of the cover to the mounting substrate You may be comprised by the surface which opposes.
  • the transparent sealing member When the transparent sealing member is mounted on the mounting substrate, for example, when a step is formed on the mounting substrate and the transparent sealing member is mounted (inserted) in a space surrounded by the step, the transparent sealing member There is a problem that the insertion failure of the above occurs and the yield can not be improved. Moreover, when mounting a transparent sealing member on a mounting substrate, the corner
  • the corner portion has a curved shape, it is possible to reduce the fitting failure as described above, and to suppress the generation of the chipping of the corner portion, the crack in the transparent sealing member, and the like. Can. As a result, when it uses for an optical component, the improvement of the yield of an optical component can be aimed at.
  • the mounting substrate is provided with a recess on which the optical element is mounted, and the package is further provided with a step in the recess, and the transparent sealing member is
  • the corner portion which is mounted and configured to close the concave portion and has the curved shape may be configured by the side surface of the lens body and the bottom surface of the lens body.
  • the corner of the lens body When mounting a lens body on a mounting substrate, the corner of the lens body may hit the mounting substrate due to misalignment. In such a case, if the corner is angular, the corner may be chipped and the lens body may be cracked. This causes a step on the mounting substrate, and the same problem occurs when the lens body is mounted (inserted, etc.) in a space surrounded by the step.
  • the corner portion since the above-mentioned corner portion is formed into a curved shape, the occurrence of chipping of the corner portion as described above and the occurrence of cracks in the lens body can be suppressed, and when used in an optical component It is possible to improve the yield of
  • the transparent sealing member has a recess that surrounds the optical element mounted on the mounting surface of the mounting substrate, and the corner having the curved shape is the recess. You may be comprised by the inner peripheral surface and the bottom face of the said recessed part which opposes the said optical element.
  • the optical element generates heat at about 100 to 200 ° C. when the optical element is lit. Since the transparent sealing member made of quartz glass has a smaller thermal expansion coefficient than the mounting substrate, the inner peripheral surface of the concave portion and the bottom surface of the concave portion facing the optical element in the transparent sealing member when the optical element is lit. And a tensile stress is generated at the corner portion formed by and, and a crack is easily generated. However, according to the present invention, since the corner portion has a curved shape, it is possible to suppress the above-described stress concentration and to prevent the occurrence of a crack.
  • the transparent sealing member has a recess surrounding the optical element mounted on the mounting surface of the mounting substrate, and the corner having the curved shape is the recess. You may be comprised by the inner peripheral surface and the surface mounted
  • the optical element, the mounting substrate, and the transparent sealing member are respectively minute members, and when the transparent sealing member is mounted on the mounting substrate on which the optical element is mounted, the arrangement of the transparent sealing member may be shifted. At this time, if the transparent sealing member comes in contact with the bonding wire, the wire may be broken, resulting in a defect.
  • the corner portion formed by the inner peripheral surface of the concave portion of the transparent sealing member and the surface of the transparent sealing member to be mounted on the mounting substrate has a curved shape, the transparent sealing member is bonded The probability of disconnection even when in contact with the wire can be reduced, and the yield can be improved.
  • the corner formed by the outer peripheral surface of the transparent sealing member and the upper surface of the transparent sealing member may be formed in a curved shape.
  • the radius of curvature of the corner having a curved shape is preferably 5 ⁇ m or more and 500 ⁇ m or less.
  • the radius of curvature of the corner portion is preferably 150 ⁇ m or more and 500 ⁇ m or less, and more preferably 300 ⁇ m or more and 500 ⁇ m or less.
  • the radius of curvature of the corner portion is larger than 500 ⁇ m, the light condensing effect of the lens is reduced, and this is not preferable because it affects the optical characteristics.
  • the constituent material of the transparent sealing member is preferably quartz glass.
  • a method of manufacturing a transparent sealing member according to a second aspect of the present invention is characterized in that the transparent sealing member according to the first aspect of the present invention is manufactured by a powder sintering method.
  • the transparent sealing member It is conceivable to manufacture the transparent sealing member by machining, but in machining, chipping and flaws are likely to occur, and the manufacture is difficult. Even if it can be produced, it is impossible to exhibit the above-mentioned effect due to chipping and scratching. Therefore, by producing the transparent sealing member by the powder sintering method, it is possible to produce the transparent sealing member having a complex shape having a corner portion of a curved shape, a lens body and the like without generating a chip or a scratch. As a result, the yield of the transparent sealing member can be improved. Moreover, the above-described effects can be exhibited.
  • the transparent sealing member of the present invention it is possible to suppress the occurrence of cracks due to the thermal expansion difference between the mounting substrate and the transparent sealing member at the time of mounting or operation of the transparent sealing member. In addition, it is possible to suppress the occurrence of defects due to disconnection or fitting deviation at the time of mounting of the transparent sealing member.
  • a transparent sealing member having a complex shape having a corner portion of a curved shape, a lens body and the like without generating chipping and scratches. As a result, the yield of the transparent sealing member can be improved.
  • FIG. 1A is a longitudinal cross-sectional view showing an optical component having a transparent sealing member (first transparent sealing member) according to the first embodiment with a part thereof omitted, and FIG. 1B showing the second embodiment. It is a longitudinal cross-sectional view which partially abbreviate
  • FIG. 2 is a photomicrograph of a minute recess formed on the surface of the transparent sealing member.
  • FIG. 3A is an explanatory view showing an example of the maximum width of the opening of the minute recess formed on the surface of the transparent sealing member, and FIG. 3B is an example of the width in the specific direction set in the opening of the minute recess FIG.
  • FIG. 3A is an explanatory view showing an example of the maximum width of the opening of the minute recess formed on the surface of the transparent sealing member
  • FIG. 3B is an example of the width in the specific direction set in the opening of the minute recess FIG. FIG.
  • FIG. 4A is an explanatory view showing an example of the maximum depth of the minute recess
  • FIG. 4B is an explanatory view showing an example of the maximum depth of a plane obtained by cutting the minute recess along a preset specific direction.
  • It is a longitudinal cross-sectional view which partially omits and shows an optical component which has a transparent sealing member (3rd transparent sealing member) which concerns on 3rd Embodiment.
  • FIG. 6A is a longitudinal sectional view showing an optical component having a transparent sealing member (fourth transparent sealing member) according to the fourth embodiment with a part thereof omitted, and FIG. 6B showing the fifth embodiment.
  • FIG. 7A is a longitudinal sectional view showing an example in which a positioning projection is provided on a mounting substrate in an optical component having a fifth transparent sealing member
  • FIG. 7B is a plan view showing an example of the positioning projection
  • FIG. It is a top view which shows the other example of the proceedings
  • FIG. 8A is a longitudinal cross-sectional view showing an optical component having a transparent sealing member (sixth transparent sealing member) according to the sixth embodiment, with a part thereof omitted, and FIG. 8B showing the seventh embodiment.
  • 6 is a table 1 showing evaluation results of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3.
  • 6 is a table 3 showing evaluation results of Examples 7 to 9 and Comparative Examples 5 to 7.
  • 6 is a table 5 showing evaluation results of Examples 13 to 15 and Comparative Examples 9 to 11.
  • the transparent sealing member according to the first embodiment comprises, for example, at least one optical element 14 for emitting ultraviolet light
  • the package 20 is used for an optical component 18 having a mounting substrate 16 on which the optical element 14 is mounted, and which accommodates the optical element 14 together with the mounting substrate 16.
  • the first transparent sealing member 10A is made of, for example, quartz glass, and the mounting substrate 16 is made of, for example, AlN (aluminum nitride).
  • the first transparent sealing member 10A is fixed on the mounting substrate 16 by, for example, brazing. In FIGS. 1A to 8B, illustration of the brazed portion is omitted.
  • the mounting substrate 16 has a recess 22 in which the optical element 14 is mounted. That is, the recess 22 constitutes a housing space of the optical element 14, and the bottom surface 22 a of the recess 22 is also the mounting surface 16 a of the optical element 14.
  • the optical element 14 is mounted on the mounting surface 16 a of the mounting substrate 16.
  • the optical element 14 is configured, for example, by laminating a GaN-based crystal layer having a quantum well structure on a sapphire substrate (thermal expansion coefficient: 7.7 ⁇ 10 ⁇ 6 / ° C.).
  • a so-called face-up mounting in which the light emitting surface 14a is mounted to face the first transparent sealing member 10A is adopted. That is, the terminal (not shown) derived from the optical element 14 and the circuit wiring (not shown) formed on the mounting substrate 16 are electrically connected by the bonding wire 24.
  • the first transparent sealing member 10 ⁇ / b> A integrally includes a lid 26 that closes the recess 22 of the mounting substrate 16 and a lens body 28 that bulges from the lid 26.
  • the outer shape of the lens body 28 is formed, for example, in a hemispherical or bun-shaped dome shape.
  • the side 30a of the lens body 28, the side 26a of the lid 26, and the like can be mentioned as the side 30 facing the mounting substrate 16.
  • Examples of the surface 32 along the mounting surface 16 a of the mounting substrate 16 include a circumferential surface 26 b of the lid 26 surrounding the bottom of the lens body 28, a bottom surface 26 c of the lid 26, and the like.
  • the first corner 34A formed of the side surface 28a of the lens body 28 and the circumferential surface 26b of the lid 26 surrounding the bottom of the lens body 28 has a curved shape. It is formed.
  • the planar shape of the bottom of the lens body 28 (the boundary between the lens body 28 and the lid 26) is, for example, circular, and the outer shape of the lid 26 is, for example, square.
  • the planar shape of the bottom of the lens body 28 may be an elliptical shape, a track shape, or the like, and the outer shape of the lid 26 may be a polygonal shape such as a circular shape, a rectangular shape, a triangular shape, or a hexagonal shape.
  • a powder sintering method can be preferably adopted as a method of manufacturing the first transparent sealing member 10A having such a shape.
  • a molding slurry containing silica powder having an average particle diameter of 0.5 ⁇ m and an organic compound is cast in a molding die and solidified by a chemical reaction of the organic compounds, eg, a chemical reaction of the dispersion medium and the curing agent or curing agent. Then, release from the mold. Thereafter, the first transparent sealing member 10A can be manufactured by calcining at 500 ° C. in the atmosphere and then firing at 1600 to 1700 ° C. in a hydrogen atmosphere.
  • the height of the first transparent sealing member 10A is 0.5 to 10 mm
  • the outer diameter of the lid 26 is 2.0 to 10 mm
  • the height of the lid 26 is 0 2 to 1 mm.
  • the lens body 28 has a maximum length of 2.0 to 10 mm at the bottom of the lens body 28 and a maximum height of 0.5 to 10 mm for the lens body 28, and an aspect ratio (maximum height / maximum length at the bottom) As 0.3, it is 0.3-1.0 etc.
  • the vertical dimension seen from the upper surface is 0.5-2.0 mm, and the horizontal dimension is 0.5-2. It is 0 mm.
  • the average width of the micro recesses 35 is about 0.1 to 2.0 ⁇ m and the depth is about 5 to 50 nm as measured by using the AFM.
  • the average existence frequency of such micro recesses 35 is 100,000 or more and 3,000,000 or less per 1 mm 2 .
  • the surface roughness Ra of the surface on which the minute recesses 35 are formed is 0.01 to 0.05 ⁇ m. Such a minute recess 35 does not affect the transparency of the first transparent sealing member 10A because the size is small.
  • the average width W of the microrecesses 35 is, for example, the width of each of the plurality of microrecesses 35 to be measured, which is indicated by (A) and (B) below, and the total width measured It can be obtained by dividing by the number of 35.
  • the average depth H of the microrecesses 35 is, for example, the depths indicated by (a) and (b) below for the plurality of microrecesses 35 to be measured, and the total of the measured depths is measured. It can obtain
  • the first transparent sealing member 10A has the following effects. That is, when producing the optical component 18 by brazing and adhering the first transparent sealing member 10A to the mounting substrate 16, the temperature becomes 200 ° C. or higher. Usually, the first transparent sealing member 10A has a smaller thermal expansion coefficient than the mounting substrate 16.
  • the thermal expansion coefficient of quartz glass is 0 .5 ⁇ 0.6 ⁇ 10 -6 / °C
  • the thermal expansion coefficient of Al 2 O 3 is 7 ⁇ 10 -6 / °C
  • the thermal expansion coefficient of AlN is 4.6 ⁇ 10 -6 / °C.
  • the first transparent sealing member 10A has a curved shape at the first corner 34A formed of the side surface 28a of the lens body 28 and the peripheral surface 26b surrounding the bottom of the lens body 28 in the lid 26. Since it is formed, the above-mentioned stress concentration can be suppressed and the occurrence of cracks can be prevented.
  • the curved shape of the first corner 34 is formed by a smooth surface without microrecesses, if the curved shape is scratched due to the extrinsic force, stress concentrates on the scratched portion and the scratch occurs. Cheap.
  • the granular minute recess is formed in the curved shape of the first corner portion 34, even if the curved shape is scratched by the external source, stress does not concentrate on the flaw. . As a result, the first transparent sealing member 10A can be prevented from being cracked.
  • the transparent sealing member according to the second embodiment (hereinafter referred to as the second transparent sealing member 10B) is substantially the same as the first transparent sealing member 10A described above. It has a configuration but differs in the following points.
  • the mounting substrate 16 has a step 36 on which the second transparent sealing member 10B is mounted.
  • the step 36 is formed at the opening of the recess 22 in the mounting substrate 16.
  • a second corner portion 34B configured by the side surface 26a of the lid portion 26 and the bottom surface 26c of the lid portion 26 is formed in a curved shape.
  • the second transparent sealing member 10B has the following effects. That is, in general, when the transparent sealing member is mounted on the mounting substrate 16, the corner of the transparent sealing member may hit the mounting substrate 16 due to misalignment. In such a case, if the corner is angular, the corner may be chipped and the lens body 28 may be cracked. This causes the same problem even when the transparent sealing member is mounted (fitted, etc.) in the space surrounded by the steps 36 because the steps 36 are formed on the mounting substrate 16.
  • the second transparent sealing member 10B since the second corner 34B is formed in a curved shape, when the second transparent sealing member 10B is mounted, ie, fitted into the step 36 of the mounting substrate 16, It is possible to suppress the occurrence of chipping of corner portions such as and cracks in the transparent sealing member. Thereby, when the second transparent sealing member 10B is used for the optical component 18, the yield of the optical component 18 can be improved.
  • the second transparent sealing member 10B also exhibits the following effects. That is, the optical element 14, the mounting substrate 16, and the second transparent sealing member 10B are each minute members, and the positions may be shifted at the time of mounting. For example, when the second transparent sealing member 10B having the lens body 28 is mounted on the step 36 formed on the mounting substrate 16, if the arrangement of the second transparent sealing member 10B is shifted or obliquely arranged, The second transparent sealing member 10B can not be mounted on the step 36, and may be defective. However, in the second transparent sealing member 10B, since the second corner 34B is formed in a curved shape, the second transparent sealing member 10B can be easily mounted on the step 36 of the mounting substrate 16, and the yield is increased. It has the effect of improving.
  • the side surface 26a of the lid 26 and the circumferential surface 26b of the lid 26 surrounding the bottom of the lens body 28 may be formed in curved shape. It is possible to suppress the occurrence of chipping of these corner portions during the transportation of the lens body 28 and the like, and the generation of cracks in the lens body 28 and the like.
  • the transparent sealing member according to the third embodiment (hereinafter referred to as the third transparent sealing member 10C) is substantially the same as the first transparent sealing member 10A described above.
  • the third corner 34C which is constituted only by the lens body 28 closing the recess 22, and is constituted by the side surface 28a of the lens body 28 and the bottom surface 28b of the lens body 28, is formed in a curved shape. It differs in the point.
  • the mounting substrate 16 has a step 36 on which the lens body 28 is mounted. The step 36 is formed at the opening of the recess 22 in the mounting substrate 16.
  • the third transparent sealing member 10C has the following effects. That is, the optical element 14, the mounting substrate 16, and the lens body 28 are each minute members, and may be displaced when mounted. For example, when the lens body 28 having a hemispherical shape or the like is mounted on the step 36 formed on the mounting substrate 16, the lens body 28 can be mounted on the step 36 if the arrangement of the lens body 28 is shifted or diagonally arranged. In some cases, it may be defective.
  • the lens body 28 is mounted on the mounting substrate 16 This makes it easy to mount on the step 36 and has an effect of improving the yield.
  • a transparent sealing member (hereinafter, referred to as a fourth transparent sealing member 10D) according to the fourth embodiment will be described with reference to FIG. 6A.
  • the mounting substrate 16 of the package 20 in which the fourth transparent sealing member 10D is used is, for example, a flat plate.
  • the fourth transparent sealing member 10D has a transparent body 29 whose outer diameter is formed in a dome shape, such as a cylindrical shape or a polygonal cylindrical shape.
  • the transparent body 29 has a recess 38 surrounding the optical element 14 mounted on the mounting surface 16 a of the mounting substrate 16.
  • the fourth corner 34D formed of the inner peripheral surface 38a of the recess 38 and the bottom surface 38b of the recess 38 facing the optical element 14 has a curved shape. It is formed.
  • the fourth transparent sealing member 10D exhibits the following effects. That is, when the optical element 14 is lit, the optical element 14 generates heat at about 100 to 200.degree.
  • the dome-shaped transparent body 29 made of quartz glass or the like has a smaller thermal expansion coefficient than the mounting substrate 16, the inner peripheral surface 38 a of the recess 38 in the transparent body 29 when the optical element 14 is lit. And, a tensile stress is generated at a corner portion formed by the bottom surface 38 b of the recess 38 facing the optical element 14, and a crack is easily generated.
  • the fourth corner 34D of the transparent body 29 has a curved shape, the fourth transparent sealing member 10D can suppress the above-described stress concentration and prevent the occurrence of a crack.
  • the fifth transparent sealing member 10E a transparent sealing member (hereinafter referred to as the fifth transparent sealing member 10E) according to the fifth embodiment will be described with reference to FIG. 6B.
  • the fifth transparent sealing member 10E has substantially the same configuration as the above-described fourth transparent sealing member 10D, but is attached to the inner peripheral surface 38a of the recess 38 and the mounting substrate 16 in the dome-shaped transparent body 29.
  • the fifth embodiment differs in that a fifth corner 34E configured with the surface 29a to be formed is formed in a curved shape.
  • the fifth transparent sealing member 10E has the following effects. That is, the optical element 14, the mounting substrate 16, and the transparent body 29 are respectively minute members, and when the transparent body 29 is mounted on the mounting substrate 16 on which the optical element 14 is mounted, the arrangement of the transparent body 29 is shifted. There is. At this time, when the transparent body 29 comes in contact with the bonding wire 24, the bonding wire 24 may be broken to cause a defect. However, since the fifth corner 34E of the transparent body 29 has a curved shape, the fifth transparent sealing member 10E can reduce the probability of the transparent body 29 coming into contact with the bonding wire 24 and being disconnected. The yield can be improved.
  • positioning projections 40 may be provided on the mounting surface 16 a of the mounting substrate 16 integrally with or separately from the mounting substrate 16.
  • a plurality of projections 42 may be arranged in a circle, and as shown in Drawing 7C, frame-like projection 44 may be provided.
  • the positioning accuracy of the transparent body 29 with respect to the mounting substrate 16 can be enhanced.
  • the curve of the fifth corner 34E serves as a guide, making it easy to mount the transparent body 29 on the positioning projection 40.
  • a transparent sealing member (hereinafter, referred to as a sixth transparent sealing member 10F) according to a sixth embodiment will be described with reference to FIG. 8A.
  • the sixth transparent sealing member 10F has substantially the same configuration as the above-described fifth transparent sealing member 10E, but has a configuration in which the lens body 28 and the dome-shaped transparent body 29 are integrally formed. That is, the sixth transparent sealing member 10F has a configuration in which the lens body 28 is provided on the transparent body 29.
  • the configured sixth corner 34F is formed in a curved shape.
  • a seventh corner 34G formed of a circumferential surface 29b surrounding the bottom of the lens body 28 and an outer circumferential surface 29c of the transparent body 29 is formed in a curved shape.
  • the sixth transparent sealing member 10F can suppress stress concentration at the sixth corner 34F in the cooling process after brazing and heating, and the corners at the time of transportation of the sixth transparent sealing member 10F, etc. It is possible to suppress the occurrence of chipping of parts, cracks in the sixth transparent sealing member 10F, and the like.
  • the seventh corner portion 34G can suppress chipping of the corner portion during transportation of the sixth transparent sealing member 10F and the like, and the occurrence of cracks in the sixth transparent sealing member 10F.
  • a transparent sealing member (hereinafter referred to as a seventh transparent sealing member 10G) according to a seventh embodiment will be described with reference to FIG. 8B.
  • the seventh transparent sealing member 10G has the same transparent body 29 as the above-described fifth transparent sealing member 10E (see FIG. 6B).
  • the transparent body 29 has a recess 38 surrounding the optical element 14 mounted on the mounting surface 16 a of the mounting substrate 16, and its outer shape is formed, for example, in a dome shape such as a cylindrical shape or a polygonal cylindrical shape.
  • an eighth corner 34H configured by the upper surface 29d of the transparent body 29 and the outer peripheral surface 29c of the transparent body 29 is formed in a curved shape.
  • the transparent sealing member 10 is brazed to the mounting substrate 16 for Examples 1, 2 and 3 and Comparative Example 1, and then the occurrence of cracks in the transparent sealing member 10 after cooling. The rate was confirmed.
  • the mounting substrate 16 is made of AlN (aluminum nitride) and is in the form of a box having an upper opening.
  • the length and width of the mounting substrate 16 were both 5.0 mm, and a light emitting diode with an emission wavelength of 280 nm was mounted on the mounting surface 16 a as the optical element 14.
  • Example 1 The transparent sealing member 10 according to the first embodiment has the same configuration as the first transparent sealing member 10A shown in FIG. 1A.
  • the manufacturing method of the transparent sealing member 10 which concerns on Example 1 is as follows. That is, 100 parts by mass of silica powder having an average particle diameter of 0.5 ⁇ m as raw material powder, 2 parts by mass of carboxylic acid copolymer as a dispersant, 49 parts by mass of dimethyl malonate as a dispersion medium, 4 parts by mass of ethylene glycol, 4 as a curing agent A slurry was prepared by mixing 4 parts by mass of 4-diphenylmethane diisocyanate and 0.4 parts by mass of triethylamine as a catalyst.
  • the slurry was poured into a metal mold at room temperature and left at room temperature for a fixed time. The molded body was then released from the mold. Furthermore, it was left to stand at room temperature and then at each temperature of 90 ° C. for a fixed time to obtain a silica powder compact.
  • the average particle size of the raw material powder was measured using a laser diffraction scattering particle size distribution analyzer LA-750 manufactured by Horiba, Ltd.
  • the prepared silica powder molded body was calcined at 500 ° C. in the atmosphere, and then fired at 1600 ° C. to 1700 ° C. in a hydrogen atmosphere to make it transparent and densified to produce a transparent sealing member 10.
  • the side surface 28a of the lens body 28 and the peripheral surface 26b of the lid 26 surrounding the bottom of the lens body 28 are formed.
  • a curved shape is formed at the first corner 34A.
  • the longitudinal and lateral lengths of the transparent sealing member 10 are both 5.0 mm, the diameter of the bottom surface 28 b of the lens body 28 is 3 mm, and the height of the lens body 28 is 1.5 mm.
  • the height of the lid 26 is 0.3 mm.
  • Example 1 100 transparent sealing members 10 which made the curvature radius of the curve shape formed in the 1st corner 34A 5 micrometers or more and less than 150 micrometers were produced. Thereafter, 100 pieces of the transparent sealing member 10 were brazed and bonded to 100 separately prepared mounting substrates 16 (mounted with light emitting diodes) separately, and 100 pieces of optical components according to Example 1 were produced.
  • the above-mentioned brazing bonding was performed as follows. That is, the periphery of the bottom surface 26 c of the transparent sealing member 10 and the bonding surface of the mounting substrate 16 were plated with gold and tin. Thereafter, the transparent sealing member 10 was attached to the mounting substrate 16 and heated to 300 ° C. for bonding, and then cooled.
  • Example 2 A silica powder molded body produced by the same method as in Example 1 is calcined at 500 ° C. in the air and then fired at a temperature 10 ° C. lower than that in Example 1 in a hydrogen atmosphere to produce a transparent sealing member 10 did. That is, the transparent sealing member 10 of Example 2 was produced by the same method as Example 1 except that the sintering temperature in a hydrogen atmosphere was sintered at a low temperature of 10 ° C.
  • 100 transparent sealing members 10 were manufactured, in which the radius of curvature of the curved shape formed in the first corner 34A was 150 ⁇ m or more and less than 300 ⁇ m. Thereafter, in the same manner as in Example 1, 100 optical components according to Example 2 were produced.
  • Example 3 A silica powder molded body produced by the same method as in Example 1 is calcined at 500 ° C. in the atmosphere and then fired at a temperature 20 ° C. lower than that in Example 1 in a hydrogen atmosphere to produce a transparent sealing member 10 did. That is, the transparent sealing member 10 of Example 3 was produced by the same method as that of Example 1 except that the baking temperature in the hydrogen atmosphere was lower by 20 ° C. In the third embodiment, 100 transparent sealing members 10 were manufactured, in which the radius of curvature of the curved shape formed in the first corner portion 34A was 300 ⁇ m to 500 ⁇ m.
  • Comparative example 1 The quartz glass was ground to prepare 100 transparent sealing members 10.
  • the configuration of the transparent sealing member 10 according to Comparative Example 1 has substantially the same configuration as that of Example 1, but the first corner 34A is not a curved shape, and the boundary between the lens body 28 and the lid 26 is angular There is. Thereafter, in the same manner as in Example 1, 100 optical components according to Comparative Example 1 were produced.
  • Comparative example 2 One hundred transparent sealing members 10 were manufactured in the same manner as in Example 1. However, in Comparative Example 1, the etching process was finally performed to smooth the surface. In Comparative Example 2, the number of minute recesses 35 is smaller than in Example 1 due to the etching process.
  • Example 3 A silica powder molded body produced by the same method as in Example 1 is calcined at 500 ° C. in the atmosphere and then fired at a temperature lower by 190 ° C. in Example 1 than in Example 1 to produce a transparent sealing member 10 did. That is, the transparent sealing member 10 of the comparative example 3 was produced by the method similar to Example 1 except having baked by the temperature whose baking temperature in a hydrogen atmosphere is 190 degreeC low. In this comparative example 3, 100 transparent sealing members 10 having the curvature radius of the curved shape formed in the first corner portion 34A set to 300 ⁇ m or more and 500 ⁇ m or less were produced.
  • FIG. 2 shows an example of three lines L1, L2 and L3 for acquiring three line profiles for the inspection target area Z of one sample.
  • the minute recesses 35 were obtained for one sample. For each AFM surface image, the minute recesses 35 in four arbitrarily selected inspection target areas Z were counted, and the respective count values were converted into the number per 1 mm 2 . And about each sample, the average number of the micro recessed parts 35 was acquired.
  • the size of the inspection target area Z is 5 ⁇ m to 50 ⁇ m square.
  • the surface roughness Ra was measured using an AFM surface image.
  • the linear transmittance was measured using a JASCO spectrophotometer.
  • the linear transmittance was measured for ultraviolet light with a wavelength ⁇ of 300 nm.
  • Average width, average depth and average frequency of the micro recesses 35 in Examples 1, 2 and 3 and Comparative Examples 1, 2 and 3, and surface roughness of the sample, radius of curvature of the corner, linear transmittance, crack The evaluation results of the incidence are shown in Table 1 of FIG. In Table 1 of FIG. 9, since the comparative example 1 has no corner, the average presence frequency of the minute recess 35 is shown as “ ⁇ ”, and the curvature radius of the corner is 0.
  • the curvature radius of the first corner portion 34A having a curved shape is preferably 5 ⁇ m or more and 500 ⁇ m or less. More preferably, it is 150 ⁇ m or more and 500 ⁇ m or less, and particularly preferably 300 ⁇ m or more and 500 ⁇ m or less.
  • the radius of curvature of the first corner portion 34A is larger than 500 ⁇ m, the light condensing effect of the lens is reduced, which affects the optical characteristics, which is not preferable.
  • the average existence frequency of the micro recesses 35 is preferably 100,000 to 3,000,000 or less per 1 mm 2 .
  • Comparative Example 2 it can be seen that if the micro recesses 35 are reduced by smoothing by etching, the crack generation rate is rather deteriorated.
  • Comparative Example 2 relatively large micro recesses 35 which can not be removed by etching remain, and it is considered that the crack initiation rate is deteriorated due to the fact that they become the starting point of the crack.
  • Comparative Example 3 since the size of the minute recesses 35 is large, the number of minute depressions 35 per unit area is small.
  • Comparative Example 1 and Comparative Example 2 when the surface roughness is less than 0.01 ⁇ m, the crack generation rate increases.
  • the incidence of defects when mounting the transparent sealing member 10 on the mounting substrate 16 was confirmed for the fourth, fifth, and sixth embodiments and the second comparative example.
  • the transparent sealing member 10 is mounted on the mounting substrate 16 provided with the positioning projections 40 (see FIGS. 7B and 7C) on the mounting surface 16a.
  • the ratio of the number of positioning projections 40 not entering the recess 38 of the transparent sealing member 10 was taken.
  • Example 4 The transparent sealing member 10 which concerns on Example 4 has the structure similar to the 2nd transparent sealing member 10B shown to FIG. 1B.
  • the method of manufacturing the transparent sealing member 10 according to the fourth embodiment is the same as that of the first embodiment described above, and thus the description thereof is omitted.
  • Example 5 In the fifth example, 100 transparent sealing members 10 were manufactured, in which the radius of curvature of the curved shape formed in the second corner 34B was 150 ⁇ m or more and less than 300 ⁇ m. Thereafter, in the same manner as in Example 4, 100 optical components according to Example 5 were produced.
  • Example 6 100 transparent sealing members 10 having a radius of curvature of 300 ⁇ m or more and 500 ⁇ m or less formed in the second corner portion 34B were manufactured. Thereafter, in the same manner as in Example 4, 100 optical components according to Example 6 were produced.
  • Comparative example 4 The quartz glass was ground to prepare 100 transparent sealing members 10.
  • the configuration of the transparent sealing member 10 according to Comparative Example 4 has substantially the same configuration as that of Example 4, but the second corner 34B is not a curved shape, and the side 26a of the lid 26 and the bottom of the lid 26 The border with 26c is angular. Thereafter, in the same manner as in Example 4, 100 optical components according to Comparative Example 4 were produced.
  • the radius of curvature of the second corner 34B having a curved shape is preferably 5 ⁇ m or more and 500 ⁇ m or less. More preferably, it is 150 ⁇ m or more and 500 ⁇ m or less, and particularly preferably 300 ⁇ m or more and 500 ⁇ m or less. If the radius of curvature of the second corner 34B is larger than 500 ⁇ m, this is not preferable because it affects the optical characteristics.
  • the third example is the transparent sealing member 10 after repeating the cycle of turning on the optical element 14 and turning off the optical element 14 several times in Examples 7, 8 and 9 and Comparative Examples 5, 6 and 7 The incidence of cracks was confirmed.
  • Example 7 The transparent sealing member 10 which concerns on Example 7 has the structure similar to 4th transparent sealing member 10D shown to FIG. 6A.
  • the method of manufacturing the transparent sealing member 10 according to the seventh embodiment is the same as that of the first embodiment described above, and thus the description thereof is omitted.
  • 100 transparent sealing members 10 which made the curvature radius of the curve shape formed in the 4th corner 34D 5 micrometers or more and less than 150 micrometers were produced. Thereafter, the 100 transparent sealing members 10 were respectively brazed and bonded to 100 separately prepared mounting substrates 16 (mounted with light emitting diodes) to prepare 100 optical components according to Example 7.
  • Example 8 A transparent sealing member 10 was produced in the same manner as in Example 7.
  • the firing temperature in a hydrogen atmosphere was 10 ° C. lower than the firing temperature in Example 7.
  • 100 transparent sealing members 10 were produced in which the radius of curvature of the curved shape formed in the fourth corner 34D was 150 ⁇ m or more and less than 300 ⁇ m. Thereafter, in the same manner as in Example 7, 100 optical components according to Example 8 were produced.
  • Example 9 A transparent sealing member 10 was produced in the same manner as in Example 7.
  • the baking temperature in a hydrogen atmosphere was 20 ° C. lower than the baking temperature in example 7.
  • 100 transparent sealing members 10 having a radius of curvature of 300 ⁇ m or more and 500 or less were formed on the fourth corner portion 34D. Thereafter, in the same manner as in Example 7, 100 optical components according to Example 9 were produced.
  • Comparative example 5 The quartz glass was ground to prepare 100 transparent sealing members 10.
  • the configuration of the transparent sealing member 10 according to Comparative Example 5 has substantially the same configuration as that of Example 7, but the fourth corner 34D is not a curved shape, and the inner peripheral surface 38a of the recess 38 and the optical element 14 The boundary between the opposing recess 38 and the bottom surface 38 b is angular. Thereafter, in the same manner as in Example 7, 100 optical components according to Comparative Example 5 were produced.
  • Comparative example 6 A transparent sealing member 10 was produced in the same manner as in Example 7. In this comparative example 6, the etching process was performed to smooth the surface of the transparent sealing member 10. Thereafter, in the same manner as in Example 7, 100 optical components according to Comparative Example 6 were produced.
  • Comparative example 7 A transparent sealing member 10 was produced in the same manner as in Example 7. However, in the comparative example 7, the calcination temperature in a hydrogen atmosphere was made 190 degreeC lower than Example 7. FIG. Thereafter, in the same manner as in Example 7, 100 optical components according to Comparative Example 7 were produced.
  • the radius of curvature of the fourth corner 34D having a curved shape is preferably 5 ⁇ m or more and 500 ⁇ m or less. More preferably, it is 150 ⁇ m or more and 500 ⁇ m or less, and particularly preferably 300 ⁇ m or more and 500 ⁇ m or less. If the radius of curvature of the fourth corner 34D is larger than 500 ⁇ m, the volume of the housing space decreases, and the proportion of the transparent sealing member 10 in contact with the bonding wire 24 and the optical element 14 increases, which is not preferable.
  • the average existence frequency of the micro recesses 35 is preferably 100,000 to 3,000,000 or less per 1 mm 2. As shown in Comparative Example 6, it can be seen that the crack incidence rate is rather deteriorated when the micro recesses 35 are reduced by smoothing by etching. Even in Comparative Example 6, it is considered that the crack generation rate is deteriorated because the relatively large minute concave portions 35 which can not be removed by the etching become the starting points of the cracks.
  • Comparative Example 5 and Comparative Example 6 when the surface roughness is less than 0.01 ⁇ m, the crack generation rate increases.
  • disconnection refers to disconnection of the bonding wire 24 due to the transparent sealing member 10 coming into contact with the bonding wire 24 due to misalignment or the like when the transparent sealing member 10 is mounted on the mounting substrate 16. .
  • the transparent sealing member 10 according to the tenth embodiment has the same configuration as the fifth transparent sealing member 10E shown in FIG. 6B.
  • the method of manufacturing the transparent sealing member 10 according to the tenth embodiment is the same as that of the first embodiment described above, and thus the description thereof is omitted.
  • the 100 transparent sealing members 10 which made the curvature radius of the curved shape formed in the 5th corner 34E 5 micrometers or more and less than 150 micrometers were produced. Thereafter, 100 pieces of the transparent sealing member 10 were respectively brazed and bonded to 100 separately prepared mounting substrates 16 (mounted with light emitting diodes) to prepare an optical component according to 100 pieces of Example 10.
  • Example 11 A transparent sealing member 10 was produced in the same manner as in Example 10.
  • 100 transparent sealing members 10 were manufactured, in which the curvature radius of the curved shape formed in the fifth corner 34E was 150 ⁇ m or more and less than 300 ⁇ m. Thereafter, in the same manner as in Example 10, 100 optical components according to Example 11 were produced.
  • Example 12 A transparent sealing member 10 was produced in the same manner as in Example 10.
  • 100 transparent sealing members 10 were manufactured, in which the radius of curvature of the curved shape formed at the fifth corner 34E was 300 ⁇ m to 500 ⁇ m. Thereafter, in the same manner as in Example 10, 100 optical components according to Example 12 were produced.
  • Comparative example 8 The quartz glass was ground to prepare 100 transparent sealing members 10.
  • the configuration of the transparent sealing member 10 according to Comparative Example 8 has substantially the same configuration as that of Example 10, but the fifth corner 34E is not a curved shape, and the inner peripheral surface 38a of the recess 38 and the transparent sealing member The boundary with the surface 29 a attached to the mounting substrate 16 out of 10 is angular. Thereafter, in the same manner as in Example 10, 100 optical components according to Comparative Example 8 were produced.
  • the radius of curvature of the fifth corner 34E having a curved shape is preferably 5 ⁇ m or more and 500 ⁇ m or less. More preferably, it is 150 ⁇ m or more and 500 ⁇ m or less, and particularly preferably 300 ⁇ m or more and 500 ⁇ m or less. If the radius of curvature of the fifth corner 34E is larger than 500 ⁇ m, the contact area between the transparent sealing member 10 and the mounting substrate 16 is reduced, which is not preferable because the adhesion strength is reduced.
  • the transparent sealing member 10 is manufactured by changing the radius of curvature of the eighth corner 34H (see FIG. 8B) for Examples 13, 14 and 15 and Comparative Example 5, and then dropped from a predetermined height. Tests were conducted to evaluate the crack incidence rate.
  • the transparent sealing member 10 according to the thirteenth embodiment has the same configuration as the seventh transparent sealing member 10G shown in FIG. 8B.
  • the method of manufacturing the transparent sealing member 10 according to the thirteenth embodiment is the same as that of the first embodiment described above, and thus the description thereof is omitted.
  • 100 transparent sealing members 10 which made the curvature radius of the curve shape formed in the 8th corner 34H 5 micrometers or more and less than 150 micrometers were produced.
  • Example 14 A transparent sealing member 10 was produced in the same manner as in Example 13. In Example 14, the firing temperature in a hydrogen atmosphere was 10 ° C. lower than the firing temperature in Example 7. In addition, 100 transparent sealing members 10 were produced in which the radius of curvature of the curved shape formed in the eighth corner portion 34H was 150 ⁇ m or more and less than 300 ⁇ m.
  • Example 15 A transparent sealing member 10 was produced in the same manner as in Example 13. In Example 15, the baking temperature in a hydrogen atmosphere was 20 ° C. lower than the baking temperature in Example 7. In addition, 100 transparent sealing members 10 having a radius of curvature of 300 ⁇ m or more and 500 ⁇ m or less formed in the eighth corner 34H were manufactured.
  • Comparative example 9 The quartz glass was ground to prepare 100 transparent sealing members 10.
  • the configuration of the transparent sealing member 10 according to Comparative Example 9 is substantially the same as that of Example 13, but the eighth corner 34H is not a curved shape, and the upper surface 29d of the transparent body 29 and the outer peripheral surface of the transparent body 29.
  • the border with 29c is angular.
  • Comparative example 10 A transparent sealing member 10 was produced in the same manner as in Example 13. In Comparative Example 10, the surface of the transparent sealing member 10 was smoothed by etching. Thereafter, in the same manner as in Example 13, 100 optical components according to Comparative Example 10 were produced.
  • Comparative example 11 A transparent sealing member 10 was produced in the same manner as in Example 13. However, in Comparative Example 11, the firing temperature in the hydrogen atmosphere was lowered by 190 ° C. than that in Example 13. Thereafter, in the same manner as in Example 13, 100 optical components according to Comparative Example 11 were produced.
  • the radius of curvature of the eighth corner 34H having a curved shape is preferably 5 ⁇ m or more and 500 ⁇ m or less. More preferably, it is 150 ⁇ m or more and 500 ⁇ m or less, and particularly preferably 300 ⁇ m or more and 500 ⁇ m or less. If the curvature radius of the eighth corner 34H is larger than 500 ⁇ m, it is not preferable because it affects the optical characteristics.
  • the average existence frequency of the micro recesses 35 is preferably 100,000 to 3,000,000 or less per 1 mm 2. As shown in Comparative Example 10, it can be seen that if the micro recesses 35 are reduced by smoothing by etching, the crack generation rate is rather deteriorated. Even in Comparative Example 10, it is considered that the crack generation rate is deteriorated because the relatively large minute concave portions 35 which can not be removed by the etching become the starting points of the cracks.
  • Comparative Example 9 and Comparative Example 10 when the surface roughness is less than 0.01 ⁇ m, the crack generation rate increases.
  • the transparent sealing member and the method of manufacturing the same according to the present invention are not limited to the above embodiment, and it goes without saying that various configurations can be adopted without departing from the scope of the present invention.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)

Abstract

本発明は透明封止部材及びその製造方法に関する。第１透明封止部材（１０Ａ）は、少なくとも１つの光学素子（１４）が収容されるパッケージ（２０）に用いられ、光学素子（１４）の実装面（１６ａ）を有する実装基板（１６）に装着される。第１透明封止部材（１０Ａ）は、実装基板（１６）に向かう面（３０）と、実装基板（１６）の実装面（１６ａ）に沿う面（３２）とで構成される複数の角部のうち、少なくとも１つの角部が湾曲形状を有し、湾曲形状の表面には点状の微小凹部（２２）が形成され、微小凹部（２２）の平均存在頻度が１ｍｍ２当たり１０万個以上３００万個以下となっている。

Description

透明封止部材及びその製造方法
　本発明は、例えばＬＥＤ（発光ダイオード）、ＬＤ(半導体レーザー)等の光学部品に用いられる透明封止部材及びその製造方法に関する。
　一般に、紫外線を出射する光学素子（例えばＬＥＤやＬＤ等）を有する光学部品は、光学素子を外気や水分から保護するために、透明封止部材が必要である。透明封止部材には、紫外線に対する透過性や耐久性の観点からガラスや石英ガラスが好ましい。
　特許第５２４３８０６号公報には、透光性の板材と、半球状レンズが一体となった透明封止部材が開示されている。特開平１０－２３３５３２号公報には、透光性のチップ収納部半球状レンズが一体となった透明封止部材が開示されている。
　ところで、石英ガラスは、実装基板の構成材料であるＡｌ２Ｏ３（アルミナ）やＡｌＮ（窒化アルミニウム）に比べて熱膨張率が小さい。そのため、透明封止部材を実装基板にろう付けする際や、光学素子の使用時に透明封止部材にクラックが発生する場合がある。
　また、光学部品はサイズが微小であるため、キャビティ構造を有する透明封止部材を実装基板に装着する際に、配置ずれが生じると、透明封止部材の矩形部分が光学素子のボンディングワイヤあるいはリードフレームを押さえ付けてしまい、断線を引き起こすおそれがある。
　実装基板がキャビティ構造の場合、透明封止部材の装着時に、配置ずれが生じたり、透明封止部材が斜めに位置ずれした場合に、透明封止部材が実装基板に規定通りに嵌らず、不良になるおそれがある。
　また、使用環境中で、外部からの衝撃があると、光学部品の透明封止部材にクラックが発生する場合がある。
　本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、透明封止部材の装着の際、あるいは稼動時の実装基板と透明封止部材の熱膨張差によるクラック発生を抑制することができ、しかも、透明封止部材の装着の際の断線やはめ込みずれによる不良発生を抑制することができる透明封止部材を提供することを目的とする。
　また、本発明は、湾曲形状の角部やレンズ体等を有する複雑な形状の透明封止部材を、欠けや傷等を発生させることなく作製することができ、透明封止部材の歩留まりの向上を図ることができる透明封止部材の製造方法を提供することを目的とする。
［１］　第１の本発明に係る透明封止部材は、少なくとも１つの光学素子が収容されるパッケージに用いられ、前記光学素子の実装面を有する実装基板に装着される透明封止部材であって、前記透明封止部材は、前記実装基板に向かう面と、前記実装基板の前記実装面に沿う面とで構成される複数の角部のうち、少なくとも１つの角部が湾曲形状を有し、前記湾曲形状の表面には点状の微小凹部が形成されており、前記微小凹部の平均存在頻度が１ｍｍ２当たり１０万個以上３００万個以下であることを特徴とする。
　これにより、透明封止部材の装着の際、あるいは稼動時の実装基板と透明封止部材の熱膨張差によるクラック発生を抑制することができ、しかも、透明封止部材の装着の際の断線やはめ込みずれによる不良発生を抑制することができる。また、使用環境中で、外部からの衝撃があっても、透明封止部材にクラックが発生することを抑制することができる。
　また、湾曲形状が微小凹部を有さない平滑な面で形成されている場合には、外因によりその湾曲形状に傷が入ると、傷の部分に応力が集中してクラックが入りやすい。これに対し、上記の透明封止部材では、湾曲形状に粒状の微小凹部が形成されていることにより、外因で湾曲形状に傷が入った場合であっても、その傷に応力が集中せずに済む。その結果、透明封止部材にクラックが入るのを防止できる。さらに、粒状の微小凹部は方向性を有しないため、それを起点としたクラックが入りやすい方向がなく、耐久性に優れる。
［２］　第１の本発明において、前記微小凹部（４２）を有する湾曲形状の表面粗さＲａが０．０１～０．０５μｍであってもよい。
［３］　第１の本発明において、前記実装基板に前記光学素子が実装される凹部が設けられた前記パッケージに用いられ、前記透明封止部材は、前記凹部を塞ぐ蓋部と、前記蓋部から膨出するレンズ体とを一体に有し、前記湾曲形状を有する角部は、前記レンズ体の側面と、前記蓋部のうち、前記レンズ体の底部を囲む周面とで構成されてもよい。
　実装基板に透明封止部材をろう付け接着して光学部品を作製する際に、２００℃以上の温度となる。通常、石英ガラス等で作製された透明封止部材は実装基板よりも熱膨張係数が小さい。そのため、ろう付け加熱後の冷却過程において、透明封止部材の角部に引張応力が生じ、クラックが発生しやすい。そこで、透明封止部材の上記角部を湾曲形状とすることにより、応力集中を抑制し、クラックの発生を防ぐことができる。
［４］　第１の本発明において、前記実装基板に前記光学素子が実装される凹部が設けられ、さらに前記凹部に段差が設けられた前記パッケージに用いられ、前記透明封止部材は、前記凹部を塞ぐ蓋部と、前記蓋部から膨出するレンズ体とを一体に有し、前記湾曲形状を有する他の角部は、前記蓋部の側面と、前記蓋部のうち、前記実装基板に対向する面とで構成されてもよい。
　透明封止部材を実装基板上に載置する際、例えば、実装基板に段差が形成され、段差で囲まれた空間に透明封止部材を装着（嵌め込む等）する際に、透明封止部材の嵌め込み不良が生じ、歩留まりを向上させることができないという問題がある。また、透明封止部材を実装基板上に載置する際に、透明封止部材の角部が実装基板に当たる場合がある。特に、透明封止部材の角部が角張っていると、角部が欠け、透明封止部材にひびが入るおそれがある。しかし、本発明では、上記角部を湾曲形状としているため、上述のような嵌め込み不良を低減することができ、しかも、角部の欠け、透明封止部材へのひび等の発生を抑制することができる。その結果、光学部品に用いた場合に、光学部品の歩留まりの向上を図ることができる。
［５］　第１の本発明において、前記実装基板に前記光学素子が実装される凹部が設けられ、さらに前記凹部に段差が設けられたパッケージに用いられ、前記透明封止部材は、前記段差に装着されて、前記凹部を塞ぐレンズ体にて構成され、前記湾曲形状を有する角部は、前記レンズ体の側面と、前記レンズ体の底面とで構成されてもよい。
　レンズ体を実装基板上に載置する際に、配置ずれのために、レンズ体の角部が実装基板に当たる場合がある。このような場合、角部が角張っていると、角部が欠け、レンズ体にひびが入るおそれがある。これは、実装基板に段差が形成され、段差で囲まれた空間にレンズ体を装着（はめ込む等）する際においても同様の問題が生じる。しかし、本発明では、上記角部を湾曲形状としているため、上述のような角部の欠け、レンズ体へのひび等の発生を抑制することができ、光学部品に用いた場合に、光学部品の歩留まりの向上を図ることができる。
［６］　第１の本発明において、前記透明封止部材は、前記実装基板の前記実装面に実装された前記光学素子を囲む凹部を有し、前記湾曲形状を有する角部は、前記凹部の内周面と、前記光学素子に対向する前記凹部の底面とで構成されてもよい。
　光学素子の点灯時には光学素子は１００～２００℃程度に発熱する。石英ガラス製の透明封止部材は、実装基板よりも熱膨張係数が小さいため、光学素子の点灯時において、透明封止部材のうち、凹部の内周面と、光学素子に対向する凹部の底面とで構成される角部に引張応力が生じ、クラックが発生しやすい。しかし、本発明は、上記角部を湾曲形状としているため、上述の応力集中を抑制し、クラックの発生を防ぐことができる。
［７］　第１の本発明において、前記透明封止部材は、前記実装基板の前記実装面に実装された前記光学素子を囲む凹部を有し、前記湾曲形状を有する角部は、前記凹部の内周面と、前記透明封止部材のうち、前記実装基板に装着される面とで構成されてもよい。
　光学素子、実装基板、透明封止部材は、それぞれ微小な部材であり、光学素子が実装された実装基板に透明封止部材を装着する際に、透明封止部材の配置がずれることがある。このとき、透明封止部材がボンディングワイヤに接触すると、ワイヤが断線し、不良となるおそれがある。本発明は、透明封止部材の凹部の内周面と、透明封止部材のうち、実装基板に装着される面とで構成される角部を湾曲形状としているため、透明封止部材がボンディングワイヤに接触しても断線する確率を低くすることができ、歩留まりの向上を図ることができる。
［８］　第１の本発明において、前記透明封止部材の外周面と、前記透明封止部材の上面とで構成される角部が湾曲形状に形成されていてもよい。これにより、透明封止部材の運搬時等における角部の欠け、透明封止部材へのひび等の発生を抑制することができる。
［９］　第１の本発明において、湾曲形状を有する前記角部の曲率半径は、５μｍ以上、５００μｍ以下であることが好ましい。
　角部の曲率半径は、好ましくは１５０μｍ以上、５００μｍ以下であり、さらに好ましくは３００μｍ以上、５００μｍ以下である。角部の曲率半径を５００μｍよりも大きくすると、レンズの集光効果が小さくなる等、光学特性に影響を与えるため、好ましくない。
［１０］　第１の本発明において、前記透明封止部材の構成材料は石英ガラスであることが好ましい。
［１２］　第２の本発明に係る透明封止部材の製造方法は、上述した第１の本発明に係る透明封止部材を粉末焼結法で作製することを特徴とする。
　透明封止部材を機械加工で作製することが考えられるが、機械加工では、欠け、傷が入りやすく、作製が困難である。たとえ作製できたとしても、欠け、傷により、上述した効果を発揮させることができない。そこで、透明封止部材を粉末焼結法で作製することで、湾曲形状の角部やレンズ体等を有する複雑な形状の透明封止部材を、欠けや傷等を発生させることなく作製することができ、透明封止部材の歩留まりの向上を図ることができる。しかも、上述した効果を発揮させることができる。
　以上説明したように、本発明に係る透明封止部材によれば、透明封止部材の装着の際、あるいは稼動時の実装基板と透明封止部材の熱膨張差によるクラック発生を抑制することができ、しかも、透明封止部材の装着の際の断線やはめ込みずれによる不良発生を抑制することができる。
　また、本発明に係る透明封止部材の製造方法によれば、湾曲形状の角部やレンズ体等を有する複雑な形状の透明封止部材を、欠けや傷等を発生させることなく作製することができ、透明封止部材の歩留まりの向上を図ることができる。
図１Ａは第１の実施の形態に係る透明封止部材（第１透明封止部材）を有する光学部品を一部省略して示す縦断面図であり、図１Ｂは第２の実施の形態に係る透明封止部材（第２透明封止部材）を有する光学部品を一部省略して示す縦断面図である。 図２は透明封止部材の表面に形成される微小凹部の顕微鏡写真である。 図３Ａは透明封止部材の表面に形成される微小凹部の開口部における最大幅の一例を示す説明図であり、図３Ｂは微小凹部の開口部分における予め設定された特定方向の幅の一例を示す説明図である。 図４Ａは微小凹部の最大深さの一例を示す説明図であり、図４Ｂは微小凹部を予め設定された特定方向に沿って切断した面の最大深さの一例を示す説明図である。 第３の実施の形態に係る透明封止部材（第３透明封止部材）を有する光学部品を一部省略して示す縦断面図である。 図６Ａは第４の実施の形態に係る透明封止部材（第４透明封止部材）を有する光学部品を一部省略して示す縦断面図であり、図６Ｂは第５の実施の形態に係る透明封止部材（第５透明封止部材）を有する光学部品を一部省略して示す縦断面図である。 図７Ａは第５透明封止部材を有する光学部品における実装基板に位置決め用突起を設けた例を示す縦断面図であり、図７Ｂは位置決め用突起の一例を示す平面図であり、図７Ｃは位置決め用突起の他の例を示す平面図である。 図８Ａは第６の実施の形態に係る透明封止部材（第６透明封止部材）を有する光学部品を一部省略して示す縦断面図であり、図８Ｂは第７の実施の形態に係る透明封止部材（第７透明封止部材）を有する光学部品を一部省略して示す縦断面図である。 実施例１～３及び比較例１～３の評価結果を示す表１である。 実施例７～９及び比較例５～７の評価結果を示す表３である。 実施例１３～１５及び比較例９～１１の評価結果を示す表５である。
　以下、本発明に係る透明封止部材及びその製造方法の実施の形態例を図１Ａ～図８Ｂを参照しながら説明する。
　先ず、第１の実施の形態に係る透明封止部材（以下、第１透明封止部材１０Ａと記す）は、図１Ａに示すように、例えば紫外光を出射する少なくとも１つの光学素子１４と、光学素子１４が実装された実装基板１６とを有する光学部品１８に用いられ、実装基板１６と共に光学素子１４を収容するパッケージ２０を構成する。第１透明封止部材１０Ａは例えば石英ガラスにて構成され、実装基板１６は例えばＡｌＮ（窒化アルミニウム）にて構成される。第１透明封止部材１０Ａは実装基板１６上に例えばろう付けによって固定される。なお、図１Ａ～図８Ｂでは、ろう付け部分の図示を省略している。
　実装基板１６は、光学素子１４が実装される凹部２２を有する。すなわち、凹部２２は、光学素子１４の収容空間を構成し、凹部２２の底面２２ａが光学素子１４の実装面１６ａでもある。
　光学素子１４は、実装基板１６の上記実装面１６ａに実装される。光学素子１４は、図示しないが、例えばサファイヤ基板（熱膨張係数：７．７×１０－６／℃）上に、量子井戸構造を具備したＧａＮ系結晶層が積層されて構成されている。光学素子１４の実装方法としては、光出射面１４ａを第１透明封止部材１０Ａに対面させて実装する、いわゆるフェイスアップ実装を採用している。すなわち、光学素子１４から導出された端子（図示せず）と、実装基板１６上に形成された回路配線（図示せず）とをボンディングワイヤ２４にて電気的に接続する。
　第１透明封止部材１０Ａは、実装基板１６の凹部２２を塞ぐ蓋部２６と、蓋部２６から膨出するレンズ体２８とを一体に有する。レンズ体２８の外形形状は、例えば半球状や饅頭形状（bun-shaped）のドーム状に形成されている。
　そして、第１透明封止部材１０Ａにおいて、実装基板１６に向かう面３０は、レンズ体２８の側面２８ａ、蓋部２６の側面２６ａ等が挙げられる。実装基板１６の実装面１６ａに沿う面３２は、蓋部２６のうち、レンズ体２８の底部を囲む周面２６ｂ、蓋部２６の底面２６ｃ等が挙げられる。
　特に、この第１透明封止部材１０Ａでは、レンズ体２８の側面２８ａと、蓋部２６のうち、レンズ体２８の底部を囲む周面２６ｂとで構成される第１角部３４Ａが湾曲形状に形成されている。
　なお、レンズ体２８の底部（レンズ体２８と蓋部２６との境界）の平面形状は例えば円形状、蓋部２６の外形形状は例えば正方形状である。もちろん、レンズ体２８の底部の平面形状を楕円形状、トラック形状等にしてもよいし、蓋部２６の外形形状を円形状、長方形状、三角形状、六角形状等の多角形状にしてもよい。
　このような形状の第１透明封止部材１０Ａの製法は、粉末焼結法を好ましく採用することができる。例えば成形型に平均粒径が０．５μｍのシリカ粉体と有機化合物とを含む成形スラリーを鋳込み、有機化合物相互の化学反応、例えば分散媒と硬化剤若しくは硬化剤相互の化学反応により固化させた後、成形型から離型する。その後、大気中で５００℃で仮焼した後、水素雰囲気中で１６００～１７００℃で焼成することによって、第１透明封止部材１０Ａを作製することができる。
　第１透明封止部材１０Ａの寸法としては、第１透明封止部材１０Ａの高さが０．５～１０ｍｍ、蓋部２６の外径が２．０～１０ｍｍ、蓋部２６の高さが０．２～１ｍｍである。レンズ体２８は、レンズ体２８の底部の最大長さが２．０～１０ｍｍ、レンズ体２８の最大高さが０．５～１０ｍｍであり、アスペクト比（最大高さ／底部の最大長さ）として０．３～１．０等が挙げられる。
　また、光学素子１４の寸法としては、厚みが０．００５～０．５ｍｍ、図示しないが、上面から見た縦の寸法が０．５～２．０ｍｍ、横の寸法が０．５～２．０ｍｍである。
　上記の方法で作製された第１角部３４の湾曲形状を含む第１透明封止部材１０Ａの表面には、図２に示すような、点状の微小凹部３５が形成されている。ＡＦＭを用いた測定による微小凹部３５の平均幅は０．１～２．０μｍ程度であり、その深さは５～５０ｎｍ程度である。このような微小凹部３５の平均存在頻度は１ｍｍ２あたり、１０万個以上３００万個以下である。また、微小凹部３５が形成された面の表面粗さＲａは、０．０１～０．０５μｍである。このような微小凹部３５は、サイズが小さいため第１透明封止部材１０Ａの透明度に影響しない。
　なお、微小凹部３５の平均幅Ｗは、測定対象の複数の微小凹部３５について、例えば以下の（Ａ）、（Ｂ）等で示す幅を測定し、測定した幅の合計を、測定した微小凹部３５の個数で割ることで求めることができる。
　（Ａ）各微小凹部３５の開口部分における最も大きい幅Ｗａ（図３Ａ参照）。
　（Ｂ）各微小凹部３５の開口部分における予め設定された特定方向Ｄの幅Ｗｃ（図３Ｂ参照）。
　また、微小凹部３５の平均深さＨは、測定対象の複数の微小凹部３５について、例えば以下の（ａ）、（ｂ）等で示す深さを測定し、測定した深さの合計を、測定した微小凹部３５の個数で割ることで求めることができる。
　（ａ）各微小凹部３５の最も大きい深さＨａ（図４Ａ参照）。
　（ｂ）各微小凹部を予め設定された特定方向Ｄに沿って切断した面Ｓの最も大きい深さＨｂ（図４Ｂ参照）。
　このような構成により、第１透明封止部材１０Ａは、以下のような作用効果を奏する。すなわち、実装基板１６に第１透明封止部材１０Ａをろう付け接着して光学部品１８を作製する際に、２００℃以上の温度となる。通常、第１透明封止部材１０Ａは実装基板１６よりも熱膨張係数が小さい。例えば第１透明封止部材１０Ａの構成材料として石英ガラスを用い、実装基板１６の構成材料としてＡｌ２Ｏ３（アルミナ）、ＡｌＮ（窒化アルミニウム）を用いた場合、石英ガラスの熱膨張係数は０．５～０．６×１０－６／℃、Ａｌ２Ｏ３の熱膨張係数は７×１０－６／℃、ＡｌＮの熱膨張係数は４．６×１０－６／℃である。
　そのため、ろう付け加熱後の冷却過程において、レンズ体２８の角部（レンズ体２８と蓋部２６との境界）に引張応力が生じ、クラックが発生しやすい。しかし、この第１透明封止部材１０Ａは、レンズ体２８の側面２８ａと、蓋部２６のうち、レンズ体２８の底部を囲む周面２６ｂとで構成される第１角部３４Ａを湾曲形状に形成しているため、上述の応力集中を抑制し、クラックの発生を防ぐことができる。
　第１角部３４の湾曲形状が微小凹部を有さない平滑な面で形成されている場合には、外因によりその湾曲形状に傷が入ると、傷の部分に応力が集中して傷が入りやすい。これに対し、第１角部３４の湾曲形状に粒状の微小凹部が形成されていることにより、外因で湾曲形状に傷が入った場合であっても、その傷に応力が集中せずに済む。その結果、第１透明封止部材１０Ａにクラックが入るのを防止できる。また、粒状の微小凹部は、研磨加工等の機械加工で形成された線状の凹部とは異なり、方向性を有しないため、クラックが入りやすい方向がなく、機械加工による線状の凹部よりも耐久性に優れる。
　次に、第２の実施の形態に係る透明封止部材（以下、第２透明封止部材１０Ｂと記す）は、図１Ｂに示すように、上述した第１透明封止部材１０Ａとほぼ同様の構成を有するが、以下の点で異なる。
　先ず、実装基板１６は、第２透明封止部材１０Ｂが装着される段差３６を有する。段差３６は、実装基板１６のうち、凹部２２の開口部分に形成されている。さらに、上記第１角部３４Ａに加えて、蓋部２６の側面２６ａと、蓋部２６の底面２６ｃとで構成される第２角部３４Ｂが湾曲形状に形成されている。
　このような構成により、第２透明封止部材１０Ｂは、以下のような作用効果を奏する。すなわち、通常、透明封止部材を実装基板１６上に装着する際に、配置ずれのために、透明封止部材の角部が実装基板１６に当たる場合がある。このような場合、角部が角張っていると、角部が欠け、レンズ体２８にひびが入るおそれがある。これは、実装基板１６に段差３６が形成され、段差３６で囲まれた空間に透明封止部材を装着（嵌め込む等）する際においても同様の問題が生じる。
　しかし、第２透明封止部材１０Ｂでは、第２角部３４Ｂを湾曲形状に形成しているため、第２透明封止部材１０Ｂを実装基板１６の段差３６に装着、すなわち、はめ込む際に、上述のような角部の欠け、透明封止部材へのひび等の発生を抑制することができる。これにより、第２透明封止部材１０Ｂを光学部品１８に用いた場合に、光学部品１８の歩留まりの向上を図ることができる。
　また、第２透明封止部材１０Ｂは、以下のような作用効果も奏する。すなわち、光学素子１４、実装基板１６、第２透明封止部材１０Ｂは、それぞれ微小な部材であり、装着時に位置がずれることがある。例えばレンズ体２８を有する第２透明封止部材１０Ｂを実装基板１６に形成された段差３６に装着する際に、第２透明封止部材１０Ｂの配置がずれたり、斜めに配置されたりすると、第２透明封止部材１０Ｂが段差３６上に装着できず、不良となる場合がある。しかし、この第２透明封止部材１０Ｂでは、第２角部３４Ｂを湾曲形状に形成しているため、第２透明封止部材１０Ｂを実装基板１６の段差３６上に装着し易くなり、歩留まりが向上するという効果がある。
　なお、図示しないが、上述した第１透明封止部材１０Ａ及び第２透明封止部材１０Ｂにおいて、蓋部２６の側面２６ａと、蓋部２６のうち、レンズ体２８の底部を囲む周面２６ｂとで構成される角部が湾曲形状に形成されていてもよい。レンズ体２８の運搬時等におけるこれらの角部の欠け、レンズ体２８へのひび等の発生を抑制することができる。
　次に、第３の実施の形態に係る透明封止部材（以下、第３透明封止部材１０Ｃと記す）は、図５に示すように、上述した第１透明封止部材１０Ａとほぼ同様の構成を有するが、凹部２２を塞ぐレンズ体２８のみにて構成され、レンズ体２８の側面２８ａと、レンズ体２８の底面２８ｂとで構成される第３角部３４Ｃが湾曲形状に形成されている点で異なる。一方、実装基板１６は、レンズ体２８が装着される段差３６を有する。段差３６は、実装基板１６のうち、凹部２２の開口部分に形成されている。
　このような構成により、第３透明封止部材１０Ｃは、以下のような作用効果を奏する。すなわち、光学素子１４、実装基板１６、レンズ体２８は、それぞれ微小な部材であり、装着時に位置がずれることがある。例えば半球状等のレンズ体２８を実装基板１６に形成された段差３６に装着する際に、レンズ体２８の配置がずれたり、斜めに配置されたりすると、レンズ体２８が段差３６上に装着できず、不良となる場合がある。しかし、この第３透明封止部材１０Ｃでは、レンズ体２８の側面２８ａと、レンズ体２８の底面２８ｂとで構成される第３角部３４Ｃが湾曲形状を有するため、レンズ体２８を実装基板１６の段差３６上に装着し易くなり、歩留まりが向上するという効果がある。
　次に、第４の実施の形態に係る透明封止部材（以下、第４透明封止部材１０Ｄと記す）について、図６Ａを参照しながら説明する。
　この第４透明封止部材１０Ｄが用いられるパッケージ２０の実装基板１６は例えば平板状である。一方、第４透明封止部材１０Ｄは、外径形状が例えば円筒状、多角筒状等のドーム状に形成された透明体２９を有する。透明体２９は、実装基板１６の実装面１６ａに実装された光学素子１４を囲む凹部３８を有する。
　そして、この第４透明封止部材１０Ｄの透明体２９は、凹部３８の内周面３８ａと、光学素子１４に対向する凹部３８の底面３８ｂとで構成される第４角部３４Ｄが湾曲形状に形成されている。
　このような構成により、第４透明封止部材１０Ｄは、以下のような作用効果を奏する。すなわち、光学素子１４の点灯時には光学素子１４は１００～２００℃程度に発熱する。通常、石英ガラス等で作製されたドーム状の透明体２９は、実装基板１６よりも熱膨張係数が小さいため、光学素子１４の点灯時において、透明体２９のうち、凹部３８の内周面３８ａと、光学素子１４に対向する凹部３８の底面３８ｂとで構成される角部に引張応力が生じ、クラックが発生しやすい。しかし、この第４透明封止部材１０Ｄは、透明体２９の第４角部３４Ｄを湾曲形状としているため、上述の応力集中を抑制し、クラックの発生を防ぐことができる。
　次に、第５の実施の形態に係る透明封止部材（以下、第５透明封止部材１０Ｅと記す）について、図６Ｂを参照しながら説明する。
　第５透明封止部材１０Ｅは、上述した第４透明封止部材１０Ｄとほぼ同様の構成を有するが、ドーム状の透明体２９のうち、凹部３８の内周面３８ａと、実装基板１６に装着される面２９ａとで構成される第５角部３４Ｅが湾曲形状に形成されている点で異なる。
　このような構成により、第５透明封止部材１０Ｅは、以下のような作用効果を奏する。すなわち、光学素子１４、実装基板１６、透明体２９は、それぞれ微小な部材であり、光学素子１４が実装された実装基板１６に透明体２９を装着する際に、透明体２９の配置がずれることがある。このとき、透明体２９がボンディングワイヤ２４に接触すると、ボンディングワイヤ２４が断線し、不良となるおそれがある。しかし、この第５透明封止部材１０Ｅは、透明体２９の上記第５角部３４Ｅを湾曲形状としているため、透明体２９がボンディングワイヤ２４に接触して断線する確率を低くすることができ、歩留まりの向上を図ることができる。
　なお、図７Ａに示すように、実装基板１６の実装面１６ａに位置決め用突起４０を実装基板１６と一体あるいは別体に設けてもよい。位置決め用突起４０としては、図７Ｂに示すように、複数の突起４２を環状に並べてもよいし、図７Ｃに示すように、枠状の突起４４を設けてもよい。
　これにより、実装基板１６に対する透明体２９の位置決め精度を高めることができる。特に、透明体２９の上記第５角部３４Ｅを湾曲形状にすることで、第５角部３４Ｅの湾曲がガイドとなって、透明体２９を位置決め用突起４０に装着し易くなる。
　次に、第６の実施の形態に係る透明封止部材（以下、第６透明封止部材１０Ｆと記す）について、図８Ａを参照しながら説明する。
　第６透明封止部材１０Ｆは、上述した第５透明封止部材１０Ｅとほぼ同様の構成を有するが、レンズ体２８とドーム状の透明体２９とがとが一体に形成された構成を有する。すなわち、第６透明封止部材１０Ｆは、透明体２９の上にレンズ体２８が設けられた構成を有する。
　そして、この第６透明封止部材１０Ｆでは、レンズ体２８の側面２８ａと、ドーム状の透明体２９のうち、レンズ体２８の底部を囲む周面２９ｂ（透明体２９の上面でもある）とで構成される第６角部３４Ｆが湾曲形状に形成されている。また、上記レンズ体２８の底部を囲む周面２９ｂと、透明体２９の外周面２９ｃとで構成される第７角部３４Ｇが湾曲形状に形成されている。
　そのため、この第６透明封止部材１０Ｆは、ろう付け加熱後の冷却過程における第６角部３４Ｆでの応力集中を抑制することができると共に、第６透明封止部材１０Ｆの運搬時等における角部の欠け、第６透明封止部材１０Ｆへのひび等の発生を抑制することができる。しかも、第７角部３４Ｇによって、第６透明封止部材１０Ｆの運搬時等における角部の欠け、第６透明封止部材１０Ｆへのひび等の発生を抑制することができる。
　次に、第７の実施の形態に係る透明封止部材（以下、第７透明封止部材１０Ｇと記す）について、図８Ｂを参照しながら説明する。
　第７透明封止部材１０Ｇは、上述した第５透明封止部材１０Ｅ（図６Ｂ参照）と同様の透明体２９を有する。この透明体２９は、実装基板１６の実装面１６ａに実装された光学素子１４を囲む凹部３８を有し、その外形形状は、例えば円筒状、多角筒状等のドーム状に形成されている。
　そして、この第７透明封止部材１０Ｇは、透明体２９の上面２９ｄと透明体２９の外周面２９ｃとで構成される第８角部３４Ｈが湾曲形状に形成されている。これにより、レンズ体２８の運搬時等における角部の欠け、レンズ体２８へのひび等の発生を抑制することができる。
［第１実施例］
　第１実施例は、実施例１、２及び３並びに比較例１について、実装基板１６に透明封止部材１０をろう付け接着し、その後、冷却した後における透明封止部材１０へのクラックの発生率を確認した。
　実装基板１６は、ＡｌＮ（窒化アルミニウム）製で上面開口の箱型である。実装基板１６の縦及び横の長さは共に５．０ｍｍで、光学素子１４として、実装面１６ａに発光波長が２８０ｎｍの発光ダイオードを実装した。
（実施例１）
　実施例１に係る透明封止部材１０は、図１Ａに示す第１透明封止部材１０Ａと同様の構成を有する。
　実施例１に係る透明封止部材１０の製造方法は以下の通りである。すなわち、原料粉末として平均粒子径０．５μｍのシリカ粉末１００質量部、分散剤としてカルボン酸共重合体２質量部、分散媒としてマロン酸ジメチル４９質量部、エチレングリコール４質量部、硬化剤として４’４－ジフェニルメタンジイソシアネート４質量部、及び触媒としてトリエチルアミン０．４質量部を混合したスラリーを調製した。
　このスラリーを金属製の金型内に室温で流し込み、室温で一定時間放置した。次いで、金型から成形体を離型した。さらに、室温、次いで、９０℃のそれぞれの温度にて一定時間放置して、シリカ粉末成形体を得た。なお、原料粉末の平均粒子径は、堀場製作所製レーザー回折散乱式粒度分布測定装置ＬＡ－７５０を用いて測定した。
　作製したシリカ粉末成形体を、大気中５００℃で仮焼した後、水素雰囲気中で１６００℃～１７００℃で焼成し、緻密化及び透明化させて透明封止部材１０を作製した。なお、上述した金型に加工を施して、透明封止部材１０として完成させたとき、レンズ体２８の側面２８ａと、蓋部２６のうち、レンズ体２８の底部を囲む周面２６ｂとで構成される第１角部３４Ａに湾曲形状が形成されるようにした。透明封止部材１０の縦及び横の長さは共に５．０ｍｍであり、レンズ体２８の底面２８ｂの直径は３ｍｍ、レンズ体２８の高さは１．５ｍｍである。蓋部２６の高さは０．３ｍｍである。
　そして、この実施例１では、第１角部３４Ａに形成された湾曲形状の曲率半径を５μｍ以上１５０μｍ未満とした１００個の透明封止部材１０を作製した。その後、１００個の透明封止部材１０を、別に用意した１００個の実装基板１６（発光ダイオード実装済み）にそれぞれろう付け接着して、１００個の実施例１に係る光学部品を作製した。
　上述のろう付け接着は以下のように行った。すなわち、透明封止部材１０の底面２６ｃの周囲及び実装基板１６の接合面に金錫メッキを施した。その後、透明封止部材１０を実装基板１６に取り付け、３００℃まで加熱して接合し、その後、冷却した。
（実施例２）
　実施例１と同様の製法で作製したシリカ粉末成形体を大気中で５００℃で仮焼きした後、水素雰囲気中で実施例１よりも１０℃低い温度で焼成して透明封止部材１０を作製した。すなわち、実施例２の透明封止部材１０は水素雰囲気中での焼成温度が１０℃低い温度で焼成した以外は実施例１と同様の方法で作製した。この実施例２では、第１角部３４Ａに形成された湾曲形状の曲率半径を１５０μｍ以上３００μｍ未満とした１００個の透明封止部材１０を作製した。その後、実施例１と同様にして、１００個の実施例２に係る光学部品を作製した。
（実施例３）
　実施例１と同様の製法で作製したシリカ粉末成形体を大気中で５００℃で仮焼きした後、水素雰囲気中で実施例１よりも２０℃低い温度で焼成して透明封止部材１０を作製した。すなわち、実施例３の透明封止部材１０は水素雰囲気中での焼成温度が２０℃低い温度で焼成した以外は実施例１と同様の方法で作製した。この実施例３では、第１角部３４Ａに形成された湾曲形状の曲率半径を３００μｍ以上５００μｍ以下とした１００個の透明封止部材１０を作製した。
（比較例１）
　石英ガラスを研削加工して、１００個の透明封止部材１０を作製した。比較例１に係る透明封止部材１０の構成は、実施例１とほぼ同様の構成を有するが、第１角部３４Ａが湾曲形状ではなく、レンズ体２８と蓋部２６との境界が角張っている。その後、実施例１と同様にして、１００個の比較例１に係る光学部品を作製した。
（比較例２）
　実施例１と同様の方法で、１００個の透明封止部材１０を作製した。但し、比較例１では、最後にエッチング処理を行って、その表面を平滑にした。比較例２では、エッチング処理により実施例１よりも微小凹部３５の数が少なくなっている。
（比較例３）
　実施例１と同様の製法で作製したシリカ粉末成形体を大気中で５００℃で仮焼きした後、水素雰囲気中で実施例１よりも１９０℃低い温度で焼成して透明封止部材１０を作製した。すなわち、比較例３の透明封止部材１０は水素雰囲気中での焼成温度が１９０℃低い温度で焼成した以外は実施例１と同様の方法で作製した。この比較例３では、第１角部３４Ａに形成された湾曲形状の曲率半径を３００μｍ以上５００μｍ以下とした１００個の透明封止部材１０を作製した。
（評価）
　微小凹部３５の形状については、以下の方法で評価を行った。先ず、１サンプルにつき、ＡＦＭ（原子間力顕微鏡）によるＡＦＭ表面像を５枚取得した。次に、各ＡＦＭ表面像からそれぞれ３本のラインプロファイルを取得し、その中から任意の２０個の微小凹部３５を抽出した。すなわち、１サンプルにつき、（２０個／ＡＦＭ表面像１枚）×ＡＦＭ表面像５枚＝１００個の微小凹部３５を抽出した。そして、１サンプルにつき、１００個の微小凹部３５の平均幅及び平均深さを取得した。図２に、サンプル１つの検査対象領域Ｚに対して３本のラインプロファイルを取得するための３つのラインＬ１、Ｌ２及びＬ３の例を示す。
　微小凹部３５の発生頻度については、１サンプルにつき、ＡＦＭ表面像を５枚取得した。各ＡＦＭ表面像について、任意に設定した４カ所の検査対象領域Ｚ内にある微小凹部３５を計数し、それぞれの計数値を１ｍｍ２当たりの個数に換算した。そして、各サンプルについて、微小凹部３５の平均個数を取得した。なお、検査対象領域Ｚの大きさは５μｍから５０μｍ角である。
　表面粗さＲａは、ＡＦＭ表面像を用いて測定した。
　直線透過率は、日本分光製の分光光度計を用いて測定した。直線透過率は、波長λが３００ｎｍの紫外光について測定した。
　クラック発生率については、実施例１、２及び３並びに比較例１、２、及び３による透明封止部材１０を実装基板１６の上にろう付け接着し、その後、冷却した後におけるクラックの発生率を確認した。その結果を下記表１に示す。
　実施例１、２及び３並びに比較例１、２及び３における微小凹部３５の平均幅、平均深さ及び平均存在頻度、並びに、サンプルの表面粗さ、角部の曲率半径、直線透過率、クラック発生率の評価結果を図９の表１に示す。なお、図９の表１において、比較例１は角部がないため、微小凹部３５の平均存在頻度を「－」として示し、角部の曲率半径を０とした。
　表１の結果から、湾曲形状を有する第１角部３４Ａの曲率半径は、５μｍ以上、５００μｍ以下であることが好ましいことがわかる。さらに好ましくは、１５０μｍ以上、５００μｍ以下であり、特に好ましくは３００μｍ以上、５００μｍ以下である。第１角部３４Ａの曲率半径を５００μｍよりも大きくすると、レンズの集光効果が小さくなる等、光学特性に影響を与えるため、好ましくない。
　微小凹部３５の平均存在頻度は、１ｍｍ２当たり１０万個～３００万個以下であることが好ましいことがわかる。なお、比較例２に示されるように、エッチングにより平滑化させて微小凹部３５を減らすとクラック発生率がかえって悪化することがわかる。比較例２では、エッチングによって除去しきれない比較的大きめの微小凹部３５が残留し、これがクラックの起点となることでクラック発生率が悪化するものと考えられる。なお、比較例３では、微小凹部３５の大きさが大きくなっていることにより、微小凹部３５の単位面積当たりの個数が少なくなっている。
　また、湾曲形状を有する透明封止部材１０の表面粗さについては、０．０１μｍ以上、０．０５μｍ以下であることが好ましいことがわかる。比較例１及び比較例２に示すように、表面粗さが０．０１μｍを下回ると、クラック発生率が増加する。また、比較例３に示されるように、表面粗さが０．０５μｍを超えると、クラック発生率が増加することはないものの、直線透過率が低下する等、光学特性に影響を与えるため、好ましくない。
［第２実施例］
　第２実施例は、実施例４、５及び６並びに比較例２について、透明封止部材１０を実装基板１６に実装する際の不具合の発生率を確認した。ここで、不具合率は、テストを行った個数（例えば１００個）のうち、実装面１６ａに位置決め用突起４０（図７Ｂ及び図７Ｃ参照）が設けられた実装基板１６に透明封止部材１０を実装した際に、位置決め用突起４０が透明封止部材１０の凹部３８に入っていない個数の割合とした。
（実施例４）
　実施例４に係る透明封止部材１０は、図１Ｂに示す第２透明封止部材１０Ｂと同様の構成を有する。実施例４に係る透明封止部材１０の製造方法は、上述した実施例１と同様であるので、その説明を省略する。
　そして、この実施例４では、第２角部３４Ｂに形成された湾曲形状の曲率半径を５μｍ以上１５０μｍ未満とした１００個の透明封止部材１０を作製した。その後、１００個の透明封止部材１０を、別に用意した１００個の実装基板１６（発光ダイオード実装済み）にそれぞれろう付け接着して、１００個の実施例４に係る光学部品を作製した。
（実施例５）
　この実施例５では、第２角部３４Ｂに形成された湾曲形状の曲率半径を１５０μｍ以上３００μｍ未満とした１００個の透明封止部材１０を作製した。その後、実施例４と同様にして、１００個の実施例５に係る光学部品を作製した。
（実施例６）
　この実施例６では、第２角部３４Ｂに形成された湾曲形状の曲率半径を３００μｍ以上５００μｍ以下とした１００個の透明封止部材１０を作製した。その後、実施例４と同様にして、１００個の実施例６に係る光学部品を作製した。
（比較例４）
　石英ガラスを研削加工して、１００個の透明封止部材１０を作製した。比較例４に係る透明封止部材１０の構成は、実施例４とほぼ同様の構成を有するが、第２角部３４Ｂが湾曲形状ではなく、蓋部２６の側面２６ａと、蓋部２６の底面２６ｃとの境界が角張っている。その後、実施例４と同様にして、１００個の比較例４に係る光学部品を作製した。
（評価）
　実施例４、５及び６並びに比較例４について、上述した不具合の発生率を確認した。その結果を下記表２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表２の結果から、湾曲形状を有する第２角部３４Ｂの曲率半径は、５μｍ以上、５００μｍ以下であることが好ましいことがわかる。さらに好ましくは、１５０μｍ以上、５００μｍ以下であり、特に好ましくは３００μｍ以上、５００μｍ以下である。第２角部３４Ｂの曲率半径を５００μｍよりも大きくすると、光学特性に影響を与えるため、好ましくない。
［第３実施例］
　第３実施例は、実施例７、８及び９並びに比較例５、６、及び７について、光学素子１４を点灯し、その後、消灯するというサイクルを複数回繰り返した後における透明封止部材１０へのクラックの発生率を確認した。
（実施例７）
　実施例７に係る透明封止部材１０は、図６Ａに示す第４透明封止部材１０Ｄと同様の構成を有する。実施例７に係る透明封止部材１０の製造方法は、上述した実施例１と同様であるので、その説明を省略する。
　そして、この実施例７では、第４角部３４Ｄに形成された湾曲形状の曲率半径を５μｍ以上１５０μｍ未満とした１００個の透明封止部材１０を作製した。その後、１００個の透明封止部材１０を、別に用意した１００個の実装基板１６（発光ダイオード実装済み）にそれぞれろう付け接着して、１００個の実施例７に係る光学部品を作製した。
（実施例８）
　実施例７と同様の製法で透明封止部材１０を作製した。この実施例８では、水素雰囲気中での焼成温度を、実施例７での焼成温度よりも１０℃低くした。また、第４角部３４Ｄに形成された湾曲形状の曲率半径を１５０μｍ以上３００μｍ未満とした１００個の透明封止部材１０を作製した。その後、実施例７と同様にして、１００個の実施例８に係る光学部品を作製した。
（実施例９）
　実施例７と同様の製法で透明封止部材１０を作製した。この実施例９では、水素雰囲気中での焼成温度を、実施例７での焼成温度よりも２０℃低くした。また、第４角部３４Ｄに形成された湾曲形状の曲率半径を３００μｍ以上５００以下とした１００個の透明封止部材１０を作製した。その後、実施例７と同様にして、１００個の実施例９に係る光学部品を作製した。
（比較例５）
　石英ガラスを研削加工して、１００個の透明封止部材１０を作製した。比較例５に係る透明封止部材１０の構成は、実施例７とほぼ同様の構成を有するが、第４角部３４Ｄが湾曲形状ではなく、凹部３８の内周面３８ａと、光学素子１４に対向する凹部３８の底面３８ｂとの境界が角張っている。その後、実施例７と同様にして、１００個の比較例５に係る光学部品を作製した。
（比較例６）
　実施例７と同様の製法で透明封止部材１０を作製した。この比較例６では、エッチング処理を施して、透明封止部材１０の表面を平滑化させた。その後、実施例７と同様にして、１００個の比較例６に係る光学部品を作製した。
（比較例７）
　実施例７と同様の製法で透明封止部材１０を作製した。但し、比較例７では、水素雰囲気中の焼成温度を実施例７よりも１９０℃低くした。その後、実施例７と同様にして、１００個の比較例７に係る光学部品を作製した。
（評価）
　実施例７、８及び９並びに比較例５、６、及び７についてのクラックの発生率、すなわち、光学素子１４を点灯し、その後、消灯するというサイクルを複数回繰り返した後における透明封止部材１０へのクラックの発生率を確認した。その結果を図１０の表３に示す。
　表３の結果から、湾曲形状を有する第４角部３４Ｄの曲率半径は、５μｍ以上、５００μｍ以下であることが好ましいことがわかる。さらに好ましくは、１５０μｍ以上、５００μｍ以下であり、特に好ましくは３００μｍ以上、５００μｍ以下である。第４角部３４Ｄの曲率半径を５００μｍよりも大きくすると、収容空間の容積が減少し、透明封止部材１０がボンディングワイヤ２４や、光学素子１４に接触する割合が高くなるため、好ましくない。
　微小凹部３５の平均存在頻度は、１ｍｍ２当たり１０万個～３００万個以下であることが好ましいことがわかる。なお、比較例６に示されるように、エッチングにより平滑化させて微小凹部３５を減らすとクラック発生率がかえって悪化することがわかる。比較例６でも、エッチングによって除去しきれない比較的大きめの微小凹部３５がクラックの起点となることでクラック発生率が悪化するものと考えられる。
　また、湾曲形状を有する透明封止部材１０の表面粗さについては、０．０１μｍ以上、０．０５μｍ以下であることが好ましいことがわかる。比較例５及び比較例６に示すように、表面粗さが０．０１μｍを下回ると、クラック発生率が増加する。また、比較例７に示されるように、表面粗さが０．０５μｍを超えると、クラック発生率が増加することはないものの、直線透過率が低下する等、光学特性に影響を与えるため、好ましくない。
［第４実施例］
　第４実施例は、実施例１０、１１及び１２並びに比較例４について、透明封止部材１０を実装基板１６に実装する際の断線の発生率を確認した。ここで、断線とは、透明封止部材１０を実装基板１６上に装着する際の配置ずれ等のために、透明封止部材１０がボンディングワイヤ２４に接触することによるボンディングワイヤ２４の断線を示す。
（実施例１０）
　実施例１０に係る透明封止部材１０は、図６Ｂに示す第５透明封止部材１０Ｅと同様の構成を有する。実施例１０に係る透明封止部材１０の製造方法は、上述した実施例１と同様であるので、その説明を省略する。
　そして、この実施例１０では、第５角部３４Ｅに形成された湾曲形状の曲率半径を５μｍ以上１５０μｍ未満とした１００個の透明封止部材１０を作製した。その後、１００個の透明封止部材１０を、別に用意した１００個の実装基板１６（発光ダイオード実装済み）にそれぞれろう付け接着して、１００個の実施例１０に係る光学部品を作製した。
（実施例１１）
　実施例１０と同様の製法で透明封止部材１０を作製した。この実施例１１では、第５角部３４Ｅに形成された湾曲形状の曲率半径を１５０μｍ以上３００μｍ未満とした１００個の透明封止部材１０を作製した。その後、実施例１０と同様にして、１００個の実施例１１に係る光学部品を作製した。
（実施例１２）
　実施例１０と同様の製法で透明封止部材１０を作製した。この実施例１２では、第５角部３４Ｅに形成された湾曲形状の曲率半径を３００μｍ以上５００μｍ以下とした１００個の透明封止部材１０を作製した。その後、実施例１０と同様にして、１００個の実施例１２に係る光学部品を作製した。
（比較例８）
　石英ガラスを研削加工して、１００個の透明封止部材１０を作製した。比較例８に係る透明封止部材１０の構成は、実施例１０とほぼ同様の構成を有するが、第５角部３４Ｅが湾曲形状ではなく、凹部３８の内周面３８ａと、透明封止部材１０のうち、実装基板１６に装着される面２９ａとの境界が角張っている。その後、実施例１０と同様にして、１００個の比較例８に係る光学部品を作製した。
（評価）
　実施例１０、１１及び１２並びに比較例８について、上述した断線の発生率を確認した。その結果を下記表４に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　表４の結果から、湾曲形状を有する第５角部３４Ｅの曲率半径は、５μｍ以上、５００μｍ以下であることが好ましいことがわかる。さらに好ましくは、１５０μｍ以上、５００μｍ以下であり、特に好ましくは３００μｍ以上、５００μｍ以下である。第５角部３４Ｅの曲率半径を５００μｍよりも大きくすると、透明封止部材１０と実装基板１６との接触面積が減少し、接着強度が減少するため、好ましくない。
［第５実施例］
　第５実施例は、実施例１３、１４及び１５並びに比較例５について、第８角部３４Ｈ（図８Ｂ参照）の曲率半径を変えて透明封止部材１０を作製後、所定の高さから落下させる試験を実施し、クラック発生率を評価した。
（実施例１３）
　実施例１３に係る透明封止部材１０は、図８Ｂに示す第７透明封止部材１０Ｇと同様の構成を有する。実施例１３に係る透明封止部材１０の製造方法は、上述した実施例１と同様であるので、その説明を省略する。そして、この実施例１３では、第８角部３４Ｈに形成された湾曲形状の曲率半径を５μｍ以上１５０μｍ未満とした１００個の透明封止部材１０を作製した。
（実施例１４）
　実施例１３と同様の製法で透明封止部材１０を作製した。この実施例１４では、水素雰囲気中での焼成温度を、実施例７での焼成温度よりも１０℃低くした。また、第８角部３４Ｈに形成された湾曲形状の曲率半径を１５０μｍ以上３００μｍ未満とした１００個の透明封止部材１０を作製した。
（実施例１５）
　実施例１３と同様の製法で透明封止部材１０を作製した。この実施例１５では、水素雰囲気中での焼成温度を、実施例７での焼成温度よりも２０℃低くした。また、第８角部３４Ｈに形成された湾曲形状の曲率半径を３００μｍ以上５００μｍ以下とした１００個の透明封止部材１０を作製した。
（比較例９）
　石英ガラスを研削加工して、１００個の透明封止部材１０を作製した。比較例９に係る透明封止部材１０の構成は、実施例１３とほぼ同様の構成を有するが、第８角部３４Ｈが湾曲形状ではなく、透明体２９の上面２９ｄと透明体２９の外周面２９ｃとの境界が角張っている。
（比較例１０）
　実施例１３と同様の製法で透明封止部材１０を作製した。この比較例１０では、エッチング処理を施して、透明封止部材１０の表面を平滑化させた。その後、実施例１３と同様にして、１００個の比較例１０に係る光学部品を作製した。
（比較例１１）
　実施例１３と同様の製法で透明封止部材１０を作製した。但し、比較例１１では、水素雰囲気中の焼成温度を実施例１３よりも１９０℃低くした。その後、実施例１３と同様にして、１００個の比較例１１に係る光学部品を作製した。
（評価）
　実施例１３、１４及び１５並びに比較例９、１０及び１１について、上述したクラックの発生率を確認した。その結果を図１１の表５に示す。
　表５の結果から、湾曲形状を有する第８角部３４Ｈの曲率半径は、５μｍ以上、５００μｍ以下であることが好ましいことがわかる。さらに好ましくは、１５０μｍ以上、５００μｍ以下であり、特に好ましくは３００μｍ以上、５００μｍ以下である。第８角部３４Ｈの曲率半径を５００μｍよりも大きくすると、光学特性に影響を与えるため好ましくない。
　微小凹部３５の平均存在頻度は、１ｍｍ２当たり１０万個～３００万個以下であることが好ましいことがわかる。なお、比較例１０に示されるように、エッチングにより平滑化させて微小凹部３５を減らすとクラック発生率がかえって悪化することがわかる。比較例１０でも、エッチングによって除去しきれない比較的大きめの微小凹部３５がクラックの起点となることでクラック発生率が悪化するものと考えられる。
　また、湾曲形状を有する透明封止部材１０の表面粗さについては、０．０１μｍ以上、０．０５μｍ以下であることが好ましいことがわかる。比較例９及び比較例１０に示すように、表面粗さが０．０１μｍを下回ると、クラック発生率が増加する。また、比較例１１に示されるように、表面粗さが０．０５μｍを超えると、クラック発生率が増加することはないものの、直線透過率が低下する等、光学特性に影響を与えるため、好ましくない。
　なお、本発明に係る透明封止部材及びその製造方法は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。

Claims (11)

  1. 　少なくとも１つの光学素子（１４）が収容されるパッケージ（２０）に用いられ、前記光学素子（１４）の実装面（１６ａ）を有する実装基板（１６）に装着される透明封止部材（１０）であって、
    　前記透明封止部材（１０）は、前記実装基板（１６）に向かう面（３０）と、前記実装基板（１６）の前記実装面（１６ａ）に沿う面（３２）とで構成される複数の角部のうち、少なくとも１つの角部が湾曲形状を有し、前記湾曲形状の表面には点状の微小凹部（４２）が形成されており、前記微小凹部（４２）の平均存在頻度が１ｍｍ２当たり、１０万個以上３００万個以下であることを特徴とする透明封止部材。
  2. 　請求項１記載の透明封止部材において、前記微小凹部（４２）を有する前記湾曲形状の表面粗さが０．０１μｍ以上、０．０５μｍ以下であること透明封止部材。
  3. 　請求項１又は２に記載の透明封止部材において、
    　前記実装基板（１６）に前記光学素子（１４）が実装される凹部（２２）が設けられた前記パッケージ（２０）に用いられ、
    　前記透明封止部材（１０）は、前記凹部（２２）を塞ぐ蓋部（２６）と、前記蓋部（２６）から膨出するレンズ体（２８）とを一体に有し、
    　前記湾曲形状を有する角部（３４Ａ）は、前記レンズ体（２８）の側面（２８ａ）と、前記蓋部（２６）のうち、前記レンズ体（２８）の底部を囲む周面（２６ｂ）とで構成されることを特徴とする透明封止部材。
  4. 　請求項１～３のいずれか１項に記載の透明封止部材において、
    　前記実装基板（１６）に前記光学素子（１４）が実装される凹部（２２）が設けられ、さらに前記凹部（２２）に段差（３６）が設けられた前記パッケージ（２０）に用いられ、
    　前記透明封止部材（１０）は、前記凹部（２２）を塞ぐ蓋部（２６）と、前記蓋部（２６）から膨出するレンズ体（２８）とを一体に有し、
    　前記湾曲形状を有する他の角部（３４Ｂ）は、前記蓋部（２６）の側面（２６ａ）と、前記蓋部（２６）のうち、前記実装基板（１６）に対向する面（２６ｃ）とで構成されることを特徴とする透明封止部材。
  5. 　請求項１又は２に記載の透明封止部材において、
    　前記実装基板（１６）に前記光学素子（１４）が実装される凹部（２２）が設けられ、さらに前記凹部（２２）に段差（３６）が設けられたパッケージ（２０）に用いられ、
    　前記透明封止部材（１０）は、前記段差（３６）に装着されて、前記凹部（２２）を塞ぐレンズ体（２８）にて構成され、
    　前記湾曲形状を有する角部（３４Ｃ）は、前記レンズ体（２８）の側面（２８ａ）と、前記レンズ体（２８）の底面（２８ｂ）とで構成されることを特徴とする透明封止部材。
  6. 　請求項１～４のいずれか１項に記載の透明封止部材において、
    　前記透明封止部材（１０）は、前記実装基板（１６）の前記実装面（１６ａ）に実装された前記光学素子（１４）を囲む凹部（３８）を有し、
    　前記湾曲形状を有する角部（３４Ｄ）は、前記凹部（３８）の内周面（３８ａ）と、前記光学素子（１４）に対向する前記凹部（３８）の底面（３８ｂ）とで構成されることを特徴とする透明封止部材。
  7. 　請求項１～４、６のいずれか１項に記載の透明封止部材において、
    　前記透明封止部材（１０）は、前記実装基板（１６）の前記実装面（１６ａ）に実装された前記光学素子（１４）を囲む凹部（３８）を有し、
    　前記湾曲形状を有する角部（３４Ｅ）は、前記凹部（３８）の内周面（３８ａ）と、前記透明封止部材（１０）のうち、前記実装基板（１６）に装着される面（２９ａ）とで構成されることを特徴とする透明封止部材。
  8. 　請求項１～４、６、７のいずれか１項に記載の透明封止部材において、
    　前記透明封止部材（１０）の外周面（２９ｃ）と、前記透明封止部材（１０）の上面（２９ｄ）とで構成される角部（３４Ｈ）が湾曲形状に形成されていることを特徴とする透明封止部材。
  9. 　請求項１～８のいずれか１項に記載の透明封止部材において、
    　湾曲形状を有する前記角部の曲率半径は、５μｍ以上、５００μｍ以下であることを特徴とする透明封止部材。
  10. 　請求項１～９のいずれか１項に記載の透明封止部材において、
    　前記透明封止部材（１０）の構成材料が石英ガラスであることを特徴とする透明封止部材。
  11. 　請求項１～１０のいずれか１項に記載の透明封止部材（１０）を粉末焼結法で作製することを特徴とする透明封止部材の製造方法。
PCT/JP2018/013303 2017-06-27 2018-03-29 透明封止部材及びその製造方法 WO2019003535A1 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019526155A JP7009477B2 (ja) 2017-06-27 2018-03-29 透明封止部材及びその製造方法
DE112018003249.3T DE112018003249B4 (de) 2017-06-27 2018-03-29 Transparentes Einkapselungselement und Verfahren zu dessen Herstellung
CN201880043745.2A CN110832648A (zh) 2017-06-27 2018-03-29 透明密封构件及其制造方法
KR1020197038428A KR20200013705A (ko) 2017-06-27 2018-03-29 투명 밀봉 부재 및 그 제조 방법
US16/725,138 US11121296B2 (en) 2017-06-27 2019-12-23 Transparent sealing member having at least one corner portion in curved shape and method for manufacturing same

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017023547 2017-06-27
JPPCT/JP2017/023547 2017-06-27

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US16/725,138 Continuation US11121296B2 (en) 2017-06-27 2019-12-23 Transparent sealing member having at least one corner portion in curved shape and method for manufacturing same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019003535A1 true WO2019003535A1 (ja) 2019-01-03

Family

ID=64740531

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2018/013303 WO2019003535A1 (ja) 2017-06-27 2018-03-29 透明封止部材及びその製造方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11121296B2 (ja)
JP (1) JP7009477B2 (ja)
KR (1) KR20200013705A (ja)
CN (1) CN110832648A (ja)
DE (1) DE112018003249B4 (ja)
WO (1) WO2019003535A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021061354A (ja) * 2019-10-08 2021-04-15 日本電気硝子株式会社 保護キャップ、発光装置および保護キャップの製造方法
JP2021118199A (ja) * 2020-01-22 2021-08-10 スタンレー電気株式会社 深紫外光を発する発光装置及びそれを用いた水殺菌装置
JP7495921B2 (ja) 2021-12-23 2024-06-05 クアーズテック合同会社 透明封止部材

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI728779B (zh) * 2020-04-15 2021-05-21 宏齊科技股份有限公司 Led顯示屏模組
CN112180480A (zh) * 2020-10-21 2021-01-05 扬州紫王优卫科技有限公司 一种草帽型石英透镜及其生产工艺

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005175048A (ja) * 2003-12-09 2005-06-30 Sanken Electric Co Ltd 半導体発光装置
US20060086945A1 (en) * 2004-10-27 2006-04-27 Harvatek Corporation Package structure for optical-electrical semiconductor
JP2007035759A (ja) * 2005-07-25 2007-02-08 Rohm Co Ltd 光通信モジュールおよびその製造方法
JP2007116138A (ja) * 2005-09-22 2007-05-10 Lexedis Lighting Gmbh 発光装置
WO2008023827A1 (fr) * 2006-08-25 2008-02-28 Sanyo Electric Co., Ltd. Dispositif semi-conducteur
JP2010508652A (ja) * 2006-10-31 2010-03-18 ティーアイアール テクノロジー エルピー 照明デバイスパッケージ
JP2013046071A (ja) * 2011-08-22 2013-03-04 Lg Innotek Co Ltd 発光素子パッケージ及びこれを含むライトユニット
JP2014236202A (ja) * 2013-06-05 2014-12-15 旭硝子株式会社 発光装置
JP2015099948A (ja) * 2015-03-02 2015-05-28 ローム株式会社 発光装置、発光装置の製造方法、および光学装置
WO2016103547A1 (ja) * 2014-12-26 2016-06-30 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 発光装置及びその製造方法
JP2016127253A (ja) * 2014-12-29 2016-07-11 ユニスターズ・コーポレーション 発光素子のパッケージ構造

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10233532A (ja) 1997-02-21 1998-09-02 Houshin Kagaku Sangiyoushiyo:Kk 発光ダイオード
DE10023353A1 (de) 2000-05-12 2001-11-29 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronisches Bauelement und Verfahren zur Herstellung
JP2004296215A (ja) * 2003-03-26 2004-10-21 Toyota Industries Corp 面状光源用の透明基板、透明基板の製造方法、面状光源及び液晶表示装置
KR100945621B1 (ko) 2005-03-07 2010-03-04 로무 가부시키가이샤 광 통신 모듈 및 그 제조 방법
JP2009169157A (ja) * 2008-01-17 2009-07-30 Minoru Endo 光学部材、発光装置及び表示装置
JP5243806B2 (ja) 2008-01-28 2013-07-24 パナソニック株式会社 紫外光発光装置
US8773006B2 (en) 2011-08-22 2014-07-08 Lg Innotek Co., Ltd. Light emitting device package, light source module, and lighting system including the same
US20160139300A1 (en) * 2014-11-14 2016-05-19 Taiwan Color Optics, Inc. Method for producing a low temperature glass phosphor lens and a lens produced by the same
WO2019012743A1 (ja) * 2017-07-11 2019-01-17 日本碍子株式会社 透明封止部材

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005175048A (ja) * 2003-12-09 2005-06-30 Sanken Electric Co Ltd 半導体発光装置
US20060086945A1 (en) * 2004-10-27 2006-04-27 Harvatek Corporation Package structure for optical-electrical semiconductor
JP2007035759A (ja) * 2005-07-25 2007-02-08 Rohm Co Ltd 光通信モジュールおよびその製造方法
JP2007116138A (ja) * 2005-09-22 2007-05-10 Lexedis Lighting Gmbh 発光装置
WO2008023827A1 (fr) * 2006-08-25 2008-02-28 Sanyo Electric Co., Ltd. Dispositif semi-conducteur
JP2010508652A (ja) * 2006-10-31 2010-03-18 ティーアイアール テクノロジー エルピー 照明デバイスパッケージ
JP2013046071A (ja) * 2011-08-22 2013-03-04 Lg Innotek Co Ltd 発光素子パッケージ及びこれを含むライトユニット
JP2014236202A (ja) * 2013-06-05 2014-12-15 旭硝子株式会社 発光装置
WO2016103547A1 (ja) * 2014-12-26 2016-06-30 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 発光装置及びその製造方法
JP2016127253A (ja) * 2014-12-29 2016-07-11 ユニスターズ・コーポレーション 発光素子のパッケージ構造
JP2015099948A (ja) * 2015-03-02 2015-05-28 ローム株式会社 発光装置、発光装置の製造方法、および光学装置

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021061354A (ja) * 2019-10-08 2021-04-15 日本電気硝子株式会社 保護キャップ、発光装置および保護キャップの製造方法
JP7300089B2 (ja) 2019-10-08 2023-06-29 日本電気硝子株式会社 保護キャップ、発光装置および保護キャップの製造方法
JP2021118199A (ja) * 2020-01-22 2021-08-10 スタンレー電気株式会社 深紫外光を発する発光装置及びそれを用いた水殺菌装置
JP7397687B2 (ja) 2020-01-22 2023-12-13 スタンレー電気株式会社 深紫外光を発する発光装置及びそれを用いた水殺菌装置
JP7495921B2 (ja) 2021-12-23 2024-06-05 クアーズテック合同会社 透明封止部材

Also Published As

Publication number Publication date
DE112018003249T5 (de) 2020-03-05
US11121296B2 (en) 2021-09-14
DE112018003249B4 (de) 2023-06-29
KR20200013705A (ko) 2020-02-07
US20200135992A1 (en) 2020-04-30
CN110832648A (zh) 2020-02-21
JPWO2019003535A1 (ja) 2020-04-23
JP7009477B2 (ja) 2022-01-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2019003535A1 (ja) 透明封止部材及びその製造方法
US8759123B2 (en) Method of manufacturing LED lamp
KR102109668B1 (ko) 발광 장치 및 그 제조 방법
US8872208B2 (en) Light source device and lighting device
JP6101629B2 (ja) 発光装置、照明装置、及び、発光装置の製造方法
JP6232792B2 (ja) 発光装置
US9947850B2 (en) Substrate for light emitting devices and light emitting device
JP2008041844A (ja) 光学装置及びその製造方法
JP2009096653A (ja) 色変換部材の製造方法
WO2017043122A1 (ja) 波長変換部材および発光装置
JP2008117932A (ja) リフレクターとそれを備えた発光素子収納用パッケージと発光装置
CN114222722A (zh) 支承玻璃基板
JP5350970B2 (ja) 発光装置の製造方法
JP6920433B2 (ja) 透明封止部材
TWI757521B (zh) 波長轉換構件及發光裝置
JP2017117982A (ja) 深紫外発光素子用基板、深紫外発光素子用連結基板、および深紫外発光装置
US11920068B2 (en) Method of manufacturing wavelength conversion member and wavelength conversion member
JP7147138B2 (ja) 発光装置、照明装置、画像表示装置及び車両表示灯
CN109564309A (zh) 波长变换部件及其制造方法
JP2019029648A (ja) 波長変換部材及び発光装置
JP2011211024A (ja) 光半導体素子用パッケージ向け光反射セラミック材およびそれを用いた光半導体素子用パッケージ
US20210384699A1 (en) Method of manufacturing metal-coated member, metal-coated member, wavelength conversion member, and light emitting device
TWI789740B (zh) 發光二極體封裝結構及發光二極體封裝結構製造方法
JP7028879B2 (ja) 透明封止部材
CN117038825A (zh) 集成化led芯片、光源和集成化led芯片的制备工艺

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18822727

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2019526155

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20197038428

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 18822727

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1