WO2023032967A1 - 膜付き部品及び光学デバイス - Google Patents

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WO2023032967A1
WO2023032967A1 PCT/JP2022/032558 JP2022032558W WO2023032967A1 WO 2023032967 A1 WO2023032967 A1 WO 2023032967A1 JP 2022032558 W JP2022032558 W JP 2022032558W WO 2023032967 A1 WO2023032967 A1 WO 2023032967A1
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WO
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layer
film
solder layer
prism
thickness
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/032558
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English (en)
French (fr)
Inventor
浩輝 藤田
宏和 田中
義正 山口
Original Assignee
日本電気硝子株式会社
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Filing date
Publication date
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Priority to JP2023545593A priority patent/JPWO2023032967A1/ja
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0232—Optical elements or arrangements associated with the device
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/022—Mountings; Housings
    • H01S5/0225—Out-coupling of light
    • H01S5/02255—Out-coupling of light using beam deflecting elements

Definitions

  • the present invention relates to a film-coated component and an optical device using the film-coated component.
  • optical devices equipped with optical elements such as LDs (Laser Diodes) and LEDs (Light Emitting Diodes) have been used in applications such as displays, projectors, and automobile headlamps.
  • LDs Laser Diodes
  • LEDs Light Emitting Diodes
  • parts such as optical elements are fixed to a mounting substrate using a solder film.
  • solder film a solder film containing Au and Sn is known as a solder film.
  • Patent Literature 1 discloses a method of bonding an optical semiconductor element to a mounting substrate using AuSn multilayer solder in which Au layers and Sn layers are alternately laminated.
  • AuSn multilayer solder of Patent Document 1 a total of seven layers of Au layers and Sn layers are laminated.
  • An object of the present invention is to provide a film-coated component, and an optical device using the film-coated component, in which displacement of previously mounted components is less likely to occur when components are mounted multiple times by heating and melting. It is in.
  • a film-attached component according to aspect 1 of the present invention comprises a component body having a main surface and an adhesion film provided on the main surface of the component body, wherein the adhesion film is formed on the component body.
  • the thickness ratio of the Ni layer to the diffusion suppression layer is 1 or more and 600 or less.
  • the diffusion suppression layer contains at least one selected from the group consisting of Ru, Rh, Pd, Os, Ir, and Pt. .
  • the diffusion suppression layer more preferably contains Pt.
  • the diffusion suppression layer has a thickness of 1000 nm or less.
  • a film-coated component according to aspect 6 is, in any one aspect of aspects 1 to 5, wherein the solder layer is bonded to a member to be bonded to form a bonding solder layer, and the thickness direction of the bonding solder layer wherein the mass ratio (Au:Sn) between Au and Sn in the diffusion suppressing layer side portion of the bonding solder layer is 40:60 to 71:29, and the Au and Sn in the center side portion of the bonding solder layer It is preferable that the mass ratio with Sn (Au:Sn) is from 84:16 to 94:6.
  • a film-coated component according to aspect 7 is, in any one aspect of aspects 1 to 6, wherein the solder layer is bonded to a member to be bonded to form a bonding solder layer, and the thickness direction of the bonding solder layer is
  • a region containing Au and Sn as main components, a region containing Pt as a main component, and a region containing Ni as a main component are arranged in this order from the side of the member to be joined.
  • the "main component” means that the material is contained in the area in an amount of 80% by mass or more. Of course, 100% by mass of that material may be included in that region.
  • the region containing Au and Sn as main components refers to a region in which the total content of Au and Sn is 80% by mass or more.
  • the region containing Pt as the main component and the region containing Ni as the main component there is a case where the component in the member to be joined melts into the solder layer to be joined, but this is not taken into consideration.
  • a film-coated component according to aspect 8 is, in any one aspect of aspects 1 to 6, wherein the solder layer is bonded to a member to be bonded to form a bonding solder layer, and the bonding solder layer includes Ni is preferably diffused.
  • the solder layer is bonded to the member to be bonded to form a bonding solder layer, and in the thickness direction of the bonding solder layer, the Ni content is It is preferred that there is a concentration gradient in In addition, "the content of Ni has a concentration gradient" means that the content of Ni continuously increases and decreases in the region where Ni exists. In addition, there is a case where the component in the member to be joined melts into the solder layer to be joined, but this is not taken into consideration.
  • a film-coated component according to Aspect 10 is, in any one of Aspects 1 to 9, the film-coated component comprises a prism, a lens, an optical element, a submount for mounting the optical element, and the optical element. It is preferably at least one type selected from the group consisting of a package for holding the container and a lid.
  • An optical device comprises a prism, an optical element that emits light to the prism or receives light from the prism, a package in which the prism and the optical element are mounted, a submount provided between the optical element and the package, wherein at least one of the prism and the submount is the film-coated component according to any one of aspects 1 to 10. Characterized by
  • a film-coated component and an optical device using the film-coated component in which displacement of a previously mounted component is less likely to occur when components are mounted by heating and melting a plurality of times. can be done.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a membrane-attached component according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an enlarged portion of the film-attached component according to the first embodiment of the present invention, where the adhesion film is provided.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing an adhesive film after heat melting in the film-coated component according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing a membrane-attached component according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 5(a) is a schematic plan view showing a film-attached component according to a third embodiment of the present invention, and FIG.
  • FIG. 5(b) is a schematic cross-sectional view of a portion along line AA.
  • FIG. 5(c) is a schematic cross-sectional view showing a modification thereof.
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing an optical device according to one embodiment of the invention.
  • FIG. 7 is a diagram showing an EDX spectrum of a part of the bonding solder layer on the diffusion suppressing layer side in the film-coated component obtained in Example 1.
  • FIG. FIG. 8 is a diagram showing the EDX spectrum of the part on the central side of the bonding solder layer in the film-coated component obtained in Example 1; 9 shows the results of differential scanning calorimetry of the film-coated component obtained in Example 1.
  • FIG. 7 is a diagram showing an EDX spectrum of a part of the bonding solder layer on the diffusion suppressing layer side in the film-coated component obtained in Example 1.
  • FIG. 8 is a diagram showing the EDX spectrum of the part on the central side of the bonding solder
  • FIG. 10 shows differential scanning calorimetry results of the film-coated component obtained in Example 2.
  • FIG. 11 shows the results of differential scanning calorimetry of the film-coated component obtained in Example 3.
  • FIG. 12 shows the results of differential scanning calorimetry of the film-coated component obtained in Example 4.
  • FIG. 13 shows differential scanning calorimetry results of the film-coated component obtained in Example 5.
  • FIG. 14 shows differential scanning calorimetry results of the film-coated component obtained in Comparative Example 1.
  • FIG. 15 shows differential scanning calorimetry results of the film-coated component obtained in Reference Example 1.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a membrane-attached component according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an enlarged portion of the film-attached component according to the first embodiment of the present invention, where the adhesion film is provided.
  • the prism 1 is a part with a film used in optical devices and electronic devices.
  • the prism 1 includes a prism body 2 as a component body, an adhesion film 3 and a reflection film 4 .
  • the prism body 2 has a substantially trapezoidal cross-sectional shape.
  • the prism body 2 has a bottom surface 2a, an inclined surface 2b connected to the bottom surface 2a, and an upper surface 2c facing the bottom surface 2a and connected to the inclined surface 2b.
  • the cross-sectional shape of the prism body 2 is not particularly limited, and may be substantially triangular or the like. Also, in this embodiment, the prism body 2 is made of an appropriate glass material.
  • An adhesion film 3 is provided on the bottom surface (principal surface) 2 a of the prism body 2 .
  • the prism 1, which is a component with a film, is fixed to a mounting substrate, a package, or the like by an adhesive film 3.
  • the adhesion film 3 is preferably provided on the entire bottom surface 2 a of the prism body 2 , but may be provided on at least a portion of the bottom surface 2 a of the prism body 2 . Also, the adhesion film 3 may wrap around the side surface of the prism body 2 . In that case, the wettability of the adhesion film 3 can be improved, and the bonding strength can be further increased.
  • the adhesion film 3 includes a base metal layer 5, a Ni layer 6, a diffusion suppression layer 7, and a solder layer 8.
  • the base metal layer 5 is laminated directly on the prism body 2 .
  • a Ni layer 6 is laminated on the base metal layer 5 .
  • a diffusion suppression layer 7 is laminated on the Ni layer 6 .
  • the base metal layer 5, the Ni layer 6, and the diffusion suppression layer 7 are so-called metallized layers.
  • a solder layer 8 is laminated on the diffusion suppressing layer 7 which is the outermost layer of the metallized layer.
  • Cr, Ti, Ta, Ni, W, TiW, Mo, Ni—Cr alloy, or the like can be used as the material forming the underlying metal layer 5 .
  • Cr, Ti, or Ta is preferable. These materials may be used individually by 1 type, and may use multiple types together.
  • the material constituting the underlying metal layer 5 contains 95% or more of the materials exemplified above.
  • the underlying metal layer 5 may contain impurities and additives as long as the effects of the present invention are not impaired.
  • the thickness of the base metal layer 5 is not particularly limited, it can be, for example, 0.01 ⁇ m or more and 0.50 ⁇ m or less.
  • the underlying metal layer 5 can be formed by an appropriate method such as plating, vapor deposition, or sputtering.
  • the base metal layer 5 may not be provided in the adhesion film 3 .
  • the Ni layer 6 is a layer whose main component is Ni or an alloy containing Ni.
  • Ni-containing alloys include Ni--Cr alloys.
  • the term "main component" means that the material is contained in the Ni layer 6 in an amount of 80% by mass or more. Of course, 100% by mass of the material may be included.
  • the Ni layer 6 can be formed by an appropriate method such as plating, vapor deposition, or sputtering.
  • the diffusion suppression layer 7 is a layer for delaying diffusion of Ni contained in the Ni layer 6 into the solder layer 8 .
  • the components of the Ni layer 6 diffuse into the solder layer 8 and the like, which will be described later. You can As a result, the meltability of the adhesion film 3 at the time of initial melting can be further improved, the wettability of the adhesion film 3 to the package or the like can be improved, and the initial bonding strength can be further enhanced.
  • the diffusion suppression layer 7 is not particularly limited, it is Pt in this embodiment. In this case, diffusion of Ni contained in the Ni layer 6 into the solder layer 8 is further retarded, and as a result, the amount of diffusion can be reduced or adjusted.
  • the material of the diffusion suppression layer 7 is not limited to Pt, and platinum group elements such as Ru, Rh, Pd, Os and Ir may be used. These materials may be used individually by 1 type, and may use multiple types together.
  • the diffusion suppressing layer 7 preferably contains 95% or more of the materials exemplified above. However, the diffusion suppressing layer 7 may contain impurities and additives as long as the adhesion is not impaired.
  • the solder layer 8 is, for example, a layer that is in direct contact with a package or the like.
  • the solder layer 8 is composed of a multilayer film in which Au layers 9 and Sn layers 10 are alternately laminated.
  • the Au layers 9 and the Sn layers 10 may not be alternately laminated, it is preferable to have a portion in which the Au layers 9 and the Sn layers 10 are alternately laminated. More preferably, the layers 10 are alternately laminated.
  • the solder layer 8 when the solder layer 8 is heated, metals can be interdiffused in the Au layer 9 and the Sn layer 10 more reliably, and the Au layer 9 and the Sn layer 10 can be alloyed more reliably. Therefore, when the prism 1, which is a component with a film, is mounted on a package or the like, the wettability of the adhesion film 3 can be improved, and the bonding strength can be increased more reliably.
  • the Au layer 9 is preferably a metal layer containing 95% by mass or more of Au.
  • the Sn layer 10 is preferably a metal layer containing 95% by mass or more of Sn.
  • impurities such as Fe and Cr may be mixed into the metal layer depending on the degree of refinement of Au and Sn. Therefore, it is desirable that the content of each of Au and Sn in the metal layer is 95% by mass or more.
  • Au and Sn may be alloyed.
  • an Au—Sn layer made of an alloy of Au and Sn may be formed at the interface between the Au layer 9 and the Sn layer 10 .
  • the solder layer 8 should just contain at least one of Au and Sn.
  • each Au layer 9 can be, for example, 10 nm or more and 1000 nm or less. Also, the thickness of each Sn layer 10 can be, for example, 10 nm or more and 1000 nm or less.
  • the number of layers of the Au layer 9 can be, for example, 2 or more and 100 or less.
  • the number of layers of the Sn layer 10 can be set to 1 layer or more and 100 layers or less, for example.
  • the total number of layers of the Au layers 9 and the Sn layers 10 can be, for example, 3 layers or more and 200 layers or less.
  • the solder layer 8 can be formed by stacking layers by, for example, a vacuum deposition method, a sputtering method, or the like.
  • Au and Sn may be alloyed by heating and melting.
  • an Au—Sn alloy film may be formed by sputtering using a target made of an Au—Sn alloy.
  • an Au—Sn alloy film may be formed by vapor deposition using an Au—Sn alloy as a vapor deposition source.
  • the overall thickness of the solder layer 8 is not particularly limited, but is preferably 1 ⁇ m or more, more preferably 4 ⁇ m or more, preferably 10 ⁇ m or less, and more preferably 6 ⁇ m or less.
  • the thickness of the solder layer 8 is equal to or greater than the above lower limit, the wettability of the adhesive film 3 can be improved upon mounting on a package or the like, and the bonding strength can be further increased.
  • the thickness of the solder layer 8 is equal to or less than the above upper limit, each layer in which metal interdiffuses during mounting can be made thinner.
  • the Au layer 9 and the Sn layer 10 can be more reliably alloyed in a short period of time, and can be reliably bonded in a shorter period of time. Further, in this case, since the positional deviation of the prism body 2 in the height direction is reduced, the positional accuracy of the prism 1, which is a component with a film, can be more effectively improved.
  • a reflective film 4 is provided on the slope 2 b of the prism body 2 .
  • the reflective film 4 is composed of, for example, a dielectric multilayer film in which a high refractive index film and a low refractive index film are alternately laminated.
  • Materials for the high refractive index film include, for example, TiO 2 , Ta 2 O 5 , ZrO 2 , or HfO 2 .
  • Materials for the low refractive index film include, for example, SiO 2 and MgF 2 .
  • the reflective film 4 may be a single-layer metal film, and is not particularly limited.
  • the reflective film 4 may be provided on at least a part of the inclined surface 2b of the prism body 2, and may be provided on the entire surface of the inclined surface 2b, for example. By providing the reflective film 4 on the slope 2b, the light emitted from the light source can be appropriately reflected. However, the reflective film 4 may not be provided.
  • a dielectric protection layer such as Al 2 O 3 , SiO 2 or ZrO 2 or a base metal layer such as Cr, Ti or Ta may be provided together with the reflective film 4 .
  • the reflective film 4 can be formed by laminating each layer by, for example, a sputtering method, a vacuum deposition method, or the like.
  • the prism 1 of the present embodiment has the above-described configuration, it is possible to prevent misalignment of previously mounted components when mounting components involving heat melting is performed multiple times. This point can be explained as follows.
  • solder film containing Au or Sn is used for mounting the component, if the component is mounted a plurality of times, the solder film of the component mounted for the first time will also be melted in the second and subsequent mountings. , the position of the component mounted for the first time may be displaced.
  • the present inventors found that when the adhesion film 3 in which the Ni layer 6, the diffusion suppression layer 7, and the solder layer 8 are laminated in this order, is heated and melted, cooled, and then heated again, the temperature at which it was melted the first time It was found that the adhesion film 3 does not melt and the melting point shifts to the high temperature side. Therefore, when components are mounted by heating and melting using this adhesion film 3 a plurality of times, at a temperature at which the adhesion film 3 of the component to be mounted later is heated and melted in the process of mounting the component to be mounted later, the mounting process is performed first. The adhesion film 3 of the part that has been bonded is difficult to melt. Therefore, in the process of mounting a component to be mounted later, it is possible to make it difficult for the previously mounted component to be misaligned.
  • the reason why the melting point of the component mounted for the first time shifts to the high temperature side as described above is considered as follows.
  • solder layer 8A is formed as shown in FIG.
  • the solder layer after heating and melting may be referred to as a bonding solder layer.
  • the solder joint layer 8A is normally joined to a member to be joined (not shown).
  • the metal such as Ni that has been formed selectively diffuses into the ⁇ phase.
  • an alloy of the ⁇ -phase metal and a metal such as Ni is formed, and the ⁇ '-phase having a high melting point is formed.
  • the bonding solder layer 8A once heated and melted has a mixed crystal composition of the .zeta. phase, which originally had a high melting point, and the .delta.' phase, which has an increased melting point.
  • the mass ratio (Au:Sn) of Au and Sn in the portion 8a of the bonding solder layer 8A on the side of the diffusion suppression layer 7 in the thickness direction of the bonding solder layer 8A is It is preferably in the range of 40:60 to 71:29, more preferably in the range of 55:45 to 65:35.
  • the mass ratio of Au and Sn (Au:Sn) in the central portion 8b of the solder joint layer 8A is preferably in the range of 84:16 to 94:6, preferably 88:12 to 92:8. is more preferably within the range of
  • the thickness ratio of the Ni layer 6 to the diffusion suppression layer 7 is preferably 1 or more, more preferably 5 or more, and still more preferably 10 or more. Yes, preferably 600 or less, more preferably 500 or less, still more preferably 400 or less, still more preferably 300 or less, still more preferably 200 or less, still more preferably 100 or less, still more preferably 80 or less, even more preferably 50 or less, and further It is preferably 30 or less, more preferably 20 or less, still more preferably 15 or less.
  • the ratio (thickness of Ni layer 6/thickness of diffusion suppressing layer 7) is within the above range, the amount of Ni diffused into the solder joint layer 8A can be further increased. is performed a plurality of times, it is possible to more reliably make it more difficult for the previously mounted component to be misaligned.
  • the base metal layer 5 is Ni
  • the thickness of the base metal layer 5 is also included in the thickness of the Ni layer 6 .
  • the thickness of the Ni layer 6 is preferably 200 nm or more, more preferably 300 nm or more, still more preferably 400 nm or more, still more preferably 500 nm or more, still more preferably 800 nm or more, still more preferably 1000 nm or more, still more preferably 1500 nm or more, and even more preferably. is 2000 nm or more, preferably 6000 nm or less, more preferably 3000 nm or less.
  • the thickness of the Ni layer 6 is equal to or greater than the above lower limit, the amount of Ni diffused into the solder joint layer 8A can be further increased. Therefore, even when components are mounted by heating and melting a plurality of times, it is possible to more reliably prevent misalignment of previously mounted components.
  • the thickness of the Ni layer 6 is equal to or less than the upper limit value, the meltability of the solder layer 8 at the time of initial heat melting can be further improved.
  • the base metal layer 5 is Ni
  • the thickness of the base metal layer 5 is also included in the thickness of the Ni layer 6 .
  • the thickness of the diffusion suppressing layer 7 is preferably 10 nm or more, more preferably 20 nm or more, still more preferably 30 nm or more, still more preferably 40 nm or more, still more preferably 50 nm or more, still more preferably 60 nm or more, further preferably 70 nm or more.
  • nm or less is 900 nm or less, more preferably 850 nm or less, more preferably 800 nm or less, more preferably 750 nm or less, still more preferably 700 nm or less, still more preferably 650 nm or less, still more preferably 600 nm or less, even more preferably 550 nm or less, still more preferably 500 nm 450 nm or less, more preferably 400 nm or less, still more preferably 350 nm or less, and still more preferably 300 nm or less.
  • the thickness of the diffusion suppression layer 7 is equal to or greater than the above lower limit, excessive diffusion of Ni into the solder layer 8 can be suppressed, and the meltability of the solder layer 8 during the initial heating and melting can be further improved.
  • the solder layer 8 contains Au and Sn, it is possible to effectively suppress changes in the melting temperature that are thought to be caused by excessive reactions between Au and Sn in the solder layer 8 and Ni. This makes it possible to sharpen the melting peak at the time of initial heating and melting, and further improve the meltability of the solder layer 8 .
  • the thickness of the diffusion suppression layer 7 is equal to or less than the upper limit value, the amount of Ni diffused into the solder joint layer 8A can be further increased. Therefore, even when components are mounted a plurality of times with heating and melting for the second and subsequent times, it is possible to more reliably prevent misalignment of previously mounted components.
  • the solder layer 8 contains Au and Sn, as described above, the melting temperature changes due to the reaction between Au and Sn in the solder layer 8 and Ni.
  • the thickness of the diffusion suppression layer 7 is preferably set to the upper limit value or less from the viewpoint of cost reduction.
  • the prism 1 of the present embodiment when the mounting of components involving heating and melting is performed multiple times, even if the prism 1 is used as a component to be mounted first, misalignment is unlikely to occur in the mounting process of the components to be mounted later. The reliability of optical devices can be improved.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing a membrane-attached component according to a second embodiment of the present invention.
  • the submount 21 is a part with a film used for optical devices and electronic devices.
  • the submount 21 is a submount for an optical element.
  • the submount 21 is a submount having a heat sink function.
  • the submount 21 may be a submount for elements other than optical elements, a submount for optical device parts such as prisms and lenses, and a submount for electronic parts.
  • the submount 21 includes a substrate 22 as a component body and an adhesion film 3.
  • An adhesion film 3 is provided on the main surface 22 a of the substrate 22 .
  • the adhesion film 3 the same adhesion film as in the first embodiment can be used.
  • the substrate 22 has a substantially rectangular plate shape.
  • the substrate 22 may have, for example, a substantially disk-like shape, and the shape is not particularly limited.
  • the material of the substrate 22 is not particularly limited, it is preferably made of a material with high heat dissipation.
  • Materials for the substrate 22 include, for example, metal materials, ceramic materials, carbon materials, and composite materials of these materials. These materials may be used individually by 1 type, and may use multiple types together.
  • metal materials include Cu, Al, Ag, W, Mo, CuW, and CuMo.
  • AlN, Si3N4 , SiC, Al2O3 etc. are mentioned as a ceramics material.
  • Carbon materials include graphite and diamond.
  • mixed materials among composite materials include Cu-Diamond, Ag-Diamond, Al-SiC, Mg-SiC and the like.
  • composite materials having a laminated structure examples include Cu/AlN/Cu, Cu/ Si3N4 /Cu, Cu/Mo/Cu, and Cu/graphite/Cu.
  • One type of these materials may be used alone, or a plurality of types may be used in combination by combining different materials and structures.
  • the thickness of the substrate 22 is not particularly limited, but is preferably 0.1 mm or more, more preferably 0.2 mm or more, preferably 1.0 mm or less, and more preferably 0.5 mm or less.
  • the thickness of the substrate 22 is equal to or greater than the above lower limit, heat dissipation can be further enhanced. Further, when the thickness of the substrate 22 is equal to or less than the above upper limit value, it is possible to further reduce the height of the optical device used.
  • the base metal layer 5 can be omitted depending on the material of the substrate 22, the base metal layer 5 can be omitted. Other points are the same as in the first embodiment.
  • the Ni layer 6, the diffusion suppression layer 7, and the solder layer 8 are laminated in this order. It is possible to make deviation less likely to occur.
  • FIG. 5(a) is a schematic plan view showing a film-attached component according to a third embodiment of the present invention
  • FIG. 5(b) is a schematic cross-sectional view of a portion along line AA. be.
  • the lid 36 is a part with a film used in optical devices and electronic devices.
  • the lid 36 is the lid 36 of the optical element.
  • the lid 36 may be the lid 36 of an element other than an optical element, the lid 36 of an electronic component, or the lid 36 of a package containing an optical element or an electronic component.
  • the lid body 36 includes a member 36A as a component body and the adhesion film 3.
  • the adhesion film 3 is provided on the side 36Aa of the member 36A that contacts the package.
  • the adhesion film 3 the same adhesion film as in the first embodiment can be used.
  • the position of the adhesion film 3 is not particularly limited, it may be, for example, the part where the member 36A and the package are in contact as shown in FIG. 5(b). Note that the adhesion film 3 may be provided on a functional film 36B, which will be described later.
  • the member 36A has a substantially rectangular plate shape.
  • the member 36A may have, for example, a substantially disk-like shape, and the shape is not particularly limited.
  • the material of the member 36A is not particularly limited and can be appropriately selected according to the application. For example, when importance is placed on transmittance, it is desirable to use a material with high transmittance. Specifically, sapphire, silicon wafer, glass, or the like can be used as the material of the member 36A, for example. Examples of glass include optical glass such as borosilicate glass and quartz. Moreover, when heat dissipation is emphasized, it is desirable that the material of the member 36A is made of a material with high heat dissipation. In this case, the material of the member 36A can be the material of the substrate 22 in the above-described second embodiment. Further, as shown in FIG.
  • the member 36A may be further provided with a functional film 36B such as a reflective film, an antireflection film, or an antifouling film.
  • a functional film 36B such as a reflective film, an antireflection film, or an antifouling film.
  • the reflective film the same reflective film as in the first embodiment can be used.
  • the antireflection film for example, a dielectric multilayer film in which a high refractive index film and a low refractive index film are alternately laminated can be used.
  • Ta 2 O 5 , TiO, TiO 2 , Nb 2 O 5 , HfO 2 , ZrO 2 , Si, etc. can be used as materials for the high refractive index film.
  • the low refractive index film for example, SiO, SiO 2 , MgF 2 or the like can be used.
  • other materials for the intermediate refractive index film may be used.
  • Al 2 O 3 or the like may be used as the material of the intermediate refractive index film.
  • Fluorine coat etc. are mentioned as an antifouling film.
  • the position of the functional film 36B is not particularly limited, it may be, for example, the front surface and/or back surface of the member 36A as shown in FIG. 5(c).
  • the thickness of the member 36A is not particularly limited, it is preferably 0.1 mm or more, more preferably 0.2 mm or more, preferably 2.0 mm or less, and more preferably 1.0 mm or less.
  • the thickness of the member 36A is equal to or greater than the above lower limit, heat dissipation can be further enhanced. Also, strength can be increased in the device used. Further, when the thickness of the member 36A is equal to or less than the above upper limit value, it is possible to further reduce the height of the device used.
  • the base metal layer 5 can be omitted depending on the material of the member 36A. Other points are the same as in the first embodiment.
  • the Ni layer 6, the diffusion suppression layer 7, and the solder layer 8 are laminated in this order on the lid 36 as well, when the mounting of the components involving heating and melting is performed multiple times, the positions of the previously mounted components do not change. It is possible to make deviation less likely to occur.
  • the prism 1, the submount 21, and the lid 36 have been described as film-attached parts.
  • the film-coated component may be a lens, an optical element, or a package member for mounting the optical element, and is not particularly limited. Film-coated parts can be widely used as optical device parts and electronic parts.
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing an optical device according to one embodiment of the invention.
  • the optical device 31 includes an optical element 32, a submount 21, a prism 1, and a package 33.
  • the package 33 accommodates the optical element 32 , the submount 21 and the prism 1 .
  • the package 33 is a container-like member having a bottom portion 34 and side wall portions 35 arranged on the bottom portion 34 .
  • the package 33 can be made of, for example, a ceramic material.
  • the ceramic material for example, alumina, aluminum nitride, or the like can be used. Among them, aluminum nitride is preferable from the viewpoint of further improving heat dissipation.
  • the bottom portion 34 has a mounting surface 34a.
  • the side wall portion 35 has an inner surface 35a.
  • a metal film 37 is provided on the mounting surface 34 a of the bottom portion 34 and the inner surface 35 a of the side wall portion 35 .
  • the optical element 32 and the prism 1 are arranged on the metal film 37 on the mounting surface 34a. More specifically, the submount 21 is provided on the metal film 37, and the optical element 32 is arranged thereon. At this time, one main surface 21a of the submount 21 is bonded to the optical element 32 by the adhesion film 3 (not shown). The other main surface 21b of the submount 21 is also joined to the metal film 37 by the adhesion film 3 (not shown). Also, the prism 1 is bonded to the metal film 37 by the adhesion film 3 .
  • the package 33 does not necessarily have to have the metal film 37 .
  • the package 33 preferably has the metal film 37 as in this embodiment.
  • the metal film 37 is preferably an Au film. In this case, since the metal film 37 is difficult to oxidize, the bonding strength between the submount 21 or the prism 1 and the package 33 can be further enhanced in manufacturing the optical device 31 .
  • the metal film 37 is provided on the entire mounting surface 34 a of the bottom portion 34 of the package 33 and the entire inner surface 35 a of the side wall portion 35 .
  • the metal film 37 may be provided at least on the portion where the submount 21 and the prism 1 are arranged.
  • a lid 36 is provided on the side wall portion 35 of the package 33 so as to seal the optical element 32 and the prism 1 .
  • the lid 36 is not particularly limited, it is a glass lid in this embodiment. Further, the lid 36 and the side wall portion 35 are joined by the adhesion film 3 (not shown). In this case, since gas is not generated after bonding, impurities are less likely to adhere to the reflecting film 4 of the prism 1, and reflection characteristics are less likely to deteriorate. In addition, when the mounting of components involving heating and melting is performed a plurality of times, it is possible to make it more difficult for previously mounted components to be misaligned.
  • the optical element 32 is a light source that emits light to the prism 1 .
  • the light source is not particularly limited, for example, an LD, an LED, or the like can be used.
  • the light A emitted from the optical element 32 is reflected by the prism 1 , passes through the lid 36 , and is emitted to the outside of the optical device 31 .
  • the optical element 32 may be a light receiving element that receives light from the prism 1 .
  • the submount 21 is provided for mounting the optical element 32 thereon.
  • the submount 21 also serves as a heat sink. Therefore, the heat generated by the optical element 32 can be efficiently dissipated to the package 33 side through the submount 21 .
  • the prism 1 and the package 33 are joined by the adhesion film 3 of the prism 1 . Further, the optical element 32 and the submount 21 are bonded by the adhesion film 3 of the submount 21 .
  • the prism 1 is heated when the optical element 32 and the submount 21 are bonded to the bottom 34 by the adhesion film 3. positional deviation in the height direction is unlikely to occur. Thereby, the reliability of the optical device 31 can be improved.
  • the submount 21 and the package 33 may be joined by providing the adhesion film 3 also on the other main surface 21b of the submount 21 as in the present embodiment. Further, the adhesion film 3 may be provided on the side wall portion 35 of the package 33 and bonded to the lid 36 .
  • the temperature at which the optical element 32, the submount 21, and the prism 1 are bonded can be, for example, 280.degree. C. to 300.degree.
  • the temperature at which the lid body 36 and the side wall portion 35 are joined can be set to 280.degree. C. to 340.degree.
  • Example 1 A Cr film (underlying metal layer 5) having a thickness of 100 nm was formed by a sputtering method on a glass substrate (manufactured by Nippon Electric Glass Co., Ltd., product number "BDA", thickness: 0.5 mm). Next, a Ni film (Ni layer 6) having a thickness of 1000 nm was formed on the obtained Cr film by a sputtering method. Next, a Pt film (diffusion suppression layer 7) having a thickness of 250 nm was formed on the obtained Ni film by a sputtering method.
  • each Au layer 9 was set to 50 nm.
  • the thickness of each Sn layer 10 was set to 47 nm.
  • the mass ratio of Au and Sn (Au:Sn) was set to 76:24 to 80:20.
  • Example 2 A film-coated component was obtained in the same manner as in Example 1, except that the Ni film was formed to a thickness of 250 nm.
  • Example 3 A film-coated component was obtained in the same manner as in Example 1, except that the Pt film was formed to a thickness of 50 nm.
  • Example 4 A film-coated component was obtained in the same manner as in Example 1, except that the Pt film was formed to a thickness of 500 nm.
  • Example 5 A film-coated component was obtained in the same manner as in Example 1, except that the Pt film was formed to a thickness of 1000 nm.
  • Example 1 The film-coated parts obtained in Example 1 were heat-treated at 330° C. for 1 minute. Elemental analysis was performed on the film-coated parts after heat treatment by energy dispersive X-ray spectroscopy (SEM-EDX).
  • SEM-EDX energy dispersive X-ray spectroscopy
  • FE-SEM manufactured by Hitachi High-Tech Co., Ltd., field emission scanning electron microscope, model number "SU8220
  • EDX manufactured by Horiba, Ltd., energy dispersive X-ray detector, model number "EMAX Evolution EX-370 X-Max150
  • FIG. 7 is a diagram showing the EDX spectrum of the portion of the bonding solder layer on the diffusion suppression layer side in the film-coated component obtained in Example 1.
  • FIG. 8 is a diagram showing the EDX spectrum in the part on the central side of the bonding solder layer in the film-coated component obtained in Example 1.
  • the portion of the bonding solder layer on the side of the diffusion suppression layer indicates the portion 8a of the bonding solder layer 8A on the side of the diffusion suppression layer 7 in FIG.
  • the central side portion of the bonding solder layer indicates the central side portion 8b of the bonding solder layer 8A in FIG.
  • the composition of the portion of the bonding solder layer on the diffusion suppressing layer side was Au: 59% by mass, Sn: 33% by mass, Ni: 1% by mass, and Pt: 7% by mass. Therefore, it can be seen from FIG. 7 that Ni and Pt are diffused in the diffusion suppressing layer side portion of the bonding solder layer.
  • the composition of the central side portion of the bonding solder layer was Au: 90% by mass and Sn: 10% by mass. Therefore, it can be seen from FIG. 8 that the center side portion of the joining solder layer has a higher Au content than the diffusion suppression layer side, and the .zeta. phase is formed.
  • DSC measurement Differential scanning calorimetry (DSC measurement) was performed on the film-coated parts (untreated) obtained in Examples 1 to 5, Comparative Example 1, and Reference Example 1. The DSC measurement was performed using a differential scanning calorimeter (manufactured by TA Instruments, product number "DSC2500") under the conditions of 25°C to 400°C and a heating/cooling rate of 20°C/min.
  • Example 1 From FIGS. 9 to 13, it can be seen that in the membrane-coated parts obtained in Examples 1 to 5, the melting peak observed in the first temperature rise disappeared in the second temperature rise. Moreover, in Example 1, as compared with Example 2, it can be seen that the melting peak disappeared more reliably in the second temperature rise. This is considered to indicate that the ratio of the thickness of the Ni layer to the diffusion suppressing layer (thickness of Ni layer/thickness of diffusion suppressing layer) has an effect. Further, from Examples 3 to 5, it can be seen that when there is a Ni film with a thickness of 1000 nm, the same melting behavior as in Example 1 is exhibited when the film thickness of the Pt film is in the range of 50 nm to 1000 nm. On the other hand, as shown in FIG. 14, in Comparative Example 1, the melting peak observed in the first temperature increase was also confirmed in the second temperature increase.
  • the solder layer has a high melting point due to the heating and melting caused by the first temperature rise.
  • two melting peaks were observed in the first heating step.
  • Ni diffuses excessively into the solder layer at the time of initial melting, which is considered to make the solder layer difficult to melt.

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Abstract

加熱溶融を伴う部品の実装が複数回行われるときに、先に実装した部品の位置ずれが生じ難い、膜付き部品を提供する。　部品本体２と、部品本体２の主面２ａ上に設けられている、密着膜３とを備え、密着膜３が、部品本体２の主面２ａ上に直接的又は間接的に積層されており、Ｎｉを含有する、Ｎｉ層６と、Ｎｉ層６上に設けられている、拡散抑制層７と、拡散抑制層７上に設けられており、Ａｕ及びＳｎのうち少なくとも一方を含有する、はんだ層８とを備える、膜付き部品１。

Description

膜付き部品及び光学デバイス
　本発明は、膜付き部品及び該膜付き部品を用いた光学デバイスに関する。
　近年、ディスプレイや、プロジェクタ、あるいは自動車のヘッドランプ等の用途においては、ＬＤ（Ｌａｓｅｒ　Ｄｉｏｄｅ）や、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ）などの光学素子が搭載された光学デバイスが用いられている。光学デバイスにおいて、光学素子などの部品は、はんだ膜を用いて実装基板に固定されている。なかでも、はんだ膜としては、Ａｕ及びＳｎを含むはんだ膜が知られている。
　例えば、下記の特許文献１には、Ａｕ層及びＳｎ層を交互に積層したＡｕＳｎ多層ハンダを用いて、光半導体素子を実装基板上にボンディングする方法が開示されている。特許文献１のＡｕＳｎ多層ハンダでは、合計で７層のＡｕ層及びＳｎ層が積層されている。
特開平１０－００６０７３号公報
　近年、光学素子などの部品を用いたパッケージングにおいては、１つのパッケージ中に多数の部品が実装されることが多くなっている。しかしながら、この部品の実装に特許文献１のようなはんだ膜を用いる場合、加熱溶融に伴う部品の実装が複数回行われると、２回目以降の実装において１回目に実装した部品のはんだ膜も融解させてしまうことがある。そのため、１回目に実装した部品の位置ずれが生じることがあり、光学デバイスの信頼性を十分に高められないという問題がある。
　なお、この問題を解決するためには、融点の異なるはんだ膜を用い、融点の高いはんだ膜から順に使用するという方法も考えられるが、材料設計が煩雑となり、光学デバイスの生産性が低下するという問題がある。
　本発明の目的は、加熱溶融を伴う部品の実装が複数回行われるときに、先に実装した部品の位置ずれが生じ難い、膜付き部品及び該膜付き部品を用いた光学デバイスを提供することにある。
　上記課題を解決することのできる膜付き部品及び該膜付き部品を用いた光学デバイスの各態様について説明する。
　本発明の態様１に係る膜付き部品は、主面を有する、部品本体と、前記部品本体の前記主面上に設けられている、密着膜とを備え、前記密着膜が、前記部品本体の前記主面上に直接的又は間接的に積層されており、Ｎｉを含有する、Ｎｉ層と、前記Ｎｉ層上に設けられている、拡散抑制層と、前記拡散抑制層上に設けられており、Ａｕ及びＳｎのうち少なくとも一方を含有する、はんだ層とを備えることを特徴としている。
　態様２に係る膜付き部品は、態様１において、前記Ｎｉ層の前記拡散抑制層に対する厚みの比（Ｎｉ層の厚み／拡散抑制層の厚み）が、１以上、６００以下であることが好ましい。
　態様３に係る膜付き部品は、態様１または態様２において、前記拡散抑制層が、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ、及びＰｔからなる群から選択される少なくとも１種を含有することが好ましい。
　態様４に係る膜付き部品は、態様１～３のいずれか１つの態様において、前記拡散抑制層が、Ｐｔを含有することがより好ましい。
　態様５に係る膜付き部品は、態様１～４のいずれか１つの態様において、前記拡散抑制層の厚みが、１０００ｎｍ以下であることが好ましい。
　態様６に係る膜付き部品は、態様１～５のいずれか１つの態様において、前記はんだ層が、接合対象部材と接合して、接合はんだ層を構成しており、前記接合はんだ層の厚み方向において、前記接合はんだ層の前記拡散抑制層側の部分におけるＡｕとＳｎとの質量比（Ａｕ：Ｓｎ）が４０：６０～７１：２９であり、前記接合はんだ層の中央側の部分におけるＡｕとＳｎとの質量比（Ａｕ：Ｓｎ）が８４：１６～９４：６であることが好ましい。
　態様７に係る膜付き部品は、態様１～６のいずれか１つの態様において、前記はんだ層が、接合対象部材と接合して、接合はんだ層を構成しており、前記接合はんだ層の厚み方向において、前記接合対象部材側から、Ａｕ及びＳｎを主成分とする領域、Ｐｔを主成分とする領域、Ｎｉを主成分とする領域、の順で構成されていることが好ましい。なお、「主成分」とは、その材料がその領域において８０質量％以上含まれていることをいうものとする。当然ながら、その材料をその領域において１００質量％含んでいてもよい。ずなわち、Ａｕ及びＳｎを主成分とする領域とは、Ａｕの含有量及びＳｎの含有量の合計が８０質量％以上である領域のことをいうものとする。Ｐｔを主成分とする領域、Ｎｉを主成分とする領域についても同様である。また、接合はんだ層には、接合対象部材中の成分が溶け込む場合があるが、それについては考えないものとする。
　態様８に係る膜付き部品は、態様１～６のいずれか１つの態様において、前記はんだ層が、接合対象部材と接合して、接合はんだ層を構成しており、前記接合はんだ層に、Ｎｉが拡散していることが好ましい。
　態様９に係る膜付き部品は、態様７又は８において、前記はんだ層が、接合対象部材と接合して、接合はんだ層を構成しており、前記接合はんだ層の厚み方向において、Ｎｉの含有量に濃度勾配があることが好ましい。なお、「Ｎｉの含有量に濃度勾配がある」とは、Ｎｉが存在する領域において、その含有量が連続的に増減し存在していることをいうものとする。また、接合はんだ層には、接合対象部材中の成分が溶け込む場合があるが、それについては考えないものとする。
　態様１０に係る膜付き部品は、態様１～９のいずれか１つの態様において、前記膜付き部品が、プリズム、レンズ、光学素子、前記光学素子を搭載するためのサブマウント、前記光学素子を搭載するためのパッケージ、及び蓋体からなる群から選択される少なくとも１種であることが好ましい。
　本発明の態様１１に係る光学デバイスは、プリズムと、前記プリズムに光を出射する又は前記プリズムからの光を受光する、光学素子と、前記プリズム及び前記光学素子が搭載されている、パッケージと、前記光学素子及び前記パッケージの間に設けられている、サブマウントとを備え、前記プリズム及び前記サブマウントのうち少なくとも一方が、態様１～１０のいずれか１つの態様における膜付き部品であることを特徴としている。
　本発明によれば、加熱溶融を伴う部品の実装が複数回行われるときに、先に実装した部品の位置ずれが生じ難い、膜付き部品及び該膜付き部品を用いた光学デバイスを提供することができる。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る膜付き部品を示す模式的断面図である。 図２は、本発明の第１の実施形態に係る膜付き部品において密着膜が設けられている部分を拡大して示す模式的断面図である。 図３は、本発明の第１の実施形態に係る膜付き部品において加熱溶融後の密着膜を示す模式的断面図である。 図４は、本発明の第２の実施形態に係る膜付き部品を示す模式的断面図である。 図５（ａ）は、本発明の第３の実施形態に係る膜付き部品を示す模式的平面図であり、図５（ｂ）は、そのＡ－Ａ線に沿う部分の模式的断面図であり、図５（ｃ）は、その変形例を示す模式的断面図である。 図６は、本発明の一実施形態に係る光学デバイスを示す模式的断面図である。 図７は、実施例１で得られた膜付き部品において、接合はんだ層の拡散抑制層側の部分におけるＥＤＸスペクトルを示す図である。 図８は、実施例１で得られた膜付き部品において、接合はんだ層の中央側の部分におけるＥＤＸスペクトルを示す図である。 図９は、実施例１で得られた膜付き部品の示差走査熱量測定結果である。 図１０は、実施例２で得られた膜付き部品の示差走査熱量測定結果である。 図１１は、実施例３で得られた膜付き部品の示差走査熱量測定結果である。 図１２は、実施例４で得られた膜付き部品の示差走査熱量測定結果である。 図１３は、実施例５で得られた膜付き部品の示差走査熱量測定結果である。 図１４は、比較例１で得られた膜付き部品の示差走査熱量測定結果である。 図１５は、参考例１で得られた膜付き部品の示差走査熱量測定結果である。
　以下、好ましい実施形態について説明する。但し、以下の実施形態は単なる例示であり、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。また、各図面において、実質的に同一の機能を有する部材は同一の符号で参照する場合がある。
　［膜付き部品］
　（第１の実施形態）
　図１は、本発明の第１の実施形態に係る膜付き部品を示す模式的断面図である。また、図２は、本発明の第１の実施形態に係る膜付き部品において密着膜が設けられている部分を拡大して示す模式的断面図である。
　プリズム１は、光学デバイスや電子デバイスに用いられる膜付き部品である。プリズム１は、部品本体としてのプリズム本体２と、密着膜３と、反射膜４とを備える。
　プリズム本体２は、略台形の断面形状を有する。プリズム本体２は、底面２ａと、底面２ａに接続されている斜面２ｂと、底面２ａに対向し、かつ斜面２ｂに接続されている上面２ｃとを有する。なお、プリズム本体２の断面形状は、特に限定されず、略三角形等であってもよい。また、本実施形態において、プリズム本体２は、適宜のガラス材料からなる。
　プリズム本体２の底面（主面）２ａ上には、密着膜３が設けられている。膜付き部品であるプリズム１は、密着膜３により、実装基板やパッケージ等に固定される。なお、密着膜３は、プリズム本体２の底面２ａ全体に設けられていることが好ましいが、プリズム本体２の底面２ａの少なくとも一部に設けられていればよい。また、密着膜３は、プリズム本体２の側面に回り込んでいてもよい。その場合、密着膜３による濡れ性を向上させ、接合力をより一層高めることができる。
　図２に示すように、密着膜３は、下地金属層５、Ｎｉ層６、拡散抑制層７、及びはんだ層８を備える。下地金属層５は、プリズム本体２上に直接積層されている。下地金属層５上に、Ｎｉ層６が積層されている。Ｎｉ層６上に、拡散抑制層７が積層されている。なお、下地金属層５、Ｎｉ層６、及び拡散抑制層７は、いわゆるメタライズ層である。このメタライズ層の最外層である拡散抑制層７上に、はんだ層８が積層されている。
　下地金属層５を構成する材料としては、例えば、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｎｉ、Ｗ、ＴｉＷ、Ｍｏ又はＮｉ－Ｃｒ合金等を用いることができる。なかでも、Ｃｒ、Ｔｉ、又はＴａであることが好ましい。これらの材料は、１種を単独で用いてもよく、複数種を併用してもよい。なお、下地金属層５を構成する材料には、上記例示した材料が９５％以上含まれていることが望ましい。もっとも、下地金属層５は、本発明の効果を阻害しない範囲において、不純物や添加物を含んでいてもよい。
　下地金属層５の厚みは、特に限定されないが、例えば、０．０１μｍ以上、０．５０μｍ以下とすることができる。下地金属層５は、めっき、蒸着、スパッタリング等の適宜の方法により形成することができる。なお、密着膜３において、下地金属層５は設けられていなくてもよい。
　Ｎｉ層６は、Ｎｉ又はＮｉを含む合金を主成分とする層である。Ｎｉを含む合金としては、Ｎｉ－Ｃｒ合金が挙げられる。なお、本明細書において、「主成分」とは、Ｎｉ層６中にその材料が８０質量％以上含まれていることをいうものとする。当然ながら、その材料を１００質量％含んでいてもよい。
　Ｎｉ層６は、めっき、蒸着、スパッタリング等の適宜の方法により形成することができる。
　拡散抑制層７は、Ｎｉ層６に含まれるＮｉがはんだ層８中に拡散するのを遅らせるための層である。加熱溶融する間、Ｎｉ層６の成分は後述するはんだ層８などへと拡散するが、拡散抑制層７を設けることで、拡散するのを遅らせて、その結果、拡散量を少なくしたり、調整したりすることができる。これにより、密着膜３の初回溶融時における融解性をより一層高めることができ、密着膜３のパッケージ等への濡れ性を向上させることができ、初回接合力をより一層高めることができる。
　拡散抑制層７は、特に限定されないが、本実施形態では、Ｐｔである。この場合、Ｎｉ層６に含まれるＮｉのはんだ層８中への拡散をより一層遅らせて、その結果、拡散量を少なくしたり、調整したりすることができる。もっとも、拡散抑制層７の材料は、Ｐｔには限定されず、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ等の白金族元素であってもよい。これらの材料は、１種を単独で用いてもよく、複数種を併用してもよい。なお、拡散抑制層７には、上記例示した材料が９５％以上含まれていることが望ましい。もっとも、拡散抑制層７には、密着性を阻害しない範囲において、不純物や添加物が含まれていてもよい。
　はんだ層８は、例えば、パッケージ等と直接密着される層である。本実施形態において、はんだ層８は、Ａｕ層９及びＳｎ層１０が交互に積層された多層膜により構成されている。なお、Ａｕ層９及びＳｎ層１０は、交互に積層されていなくてもよいが、Ａｕ層９及びＳｎ層１０が交互に積層されている部分を有することが好ましく、全てのＡｕ層９及びＳｎ層１０が交互に積層されていることがより好ましい。この場合、はんだ層８を加熱したときに、Ａｕ層９及びＳｎ層１０においてより確実に金属を相互拡散させることができ、Ａｕ層９及びＳｎ層１０をより確実に合金化させることができる。よって、膜付き部品であるプリズム１をパッケージ等へ実装するに際し、密着膜３による濡れ性を向上させ、接合力をより確実に高めることができる。
　Ａｕ層９は、Ａｕを９５質量％以上含む金属層であることが好ましい。また、Ｓｎ層１０は、Ｓｎを９５質量％以上含む金属層であることが好ましい。なお、ＡｕやＳｎの精製の度合いにより、Ｆｅ、Ｃｒ等の不純物が金属層に混入することがある。従って、金属層におけるＡｕ及びＳｎ各々の含有量は、９５質量％以上であることが望ましい。また、Ａｕ層９及びＳｎ層１０においては、Ａｕ及びＳｎが合金化されていてもよい。あるいは、Ａｕ層９及びＳｎ層１０の界面にＡｕ及びＳｎの合金からなるＡｕ－Ｓｎ層が形成されていてもよい。本発明においては、はんだ層８が、Ａｕ及びＳｎのうち少なくとも一方を含んでいればよい。
　Ａｕ層９における１層当たりの厚みは、例えば、１０ｎｍ以上、１０００ｎｍ以下とすることができる。また、Ｓｎ層１０における１層当たりの厚みは、例えば、１０ｎｍ以上、１０００ｎｍ以下とすることができる。
　Ａｕ層９の層数は、例えば、２層以上、１００層以下とすることができる。また、Ｓｎ層１０の層数は、例えば、１層以上、１００層以下とすることができる。Ａｕ層９及びＳｎ層１０の層数の合計は、例えば、３層以上、２００層以下とすることができる。
　はんだ層８は、例えば、真空蒸着法やスパッタリング法等により、各層を積層することによって形成することができる。また、加熱溶融により、Ａｕ及びＳｎが合金化されていてもよい。あるいは、Ａｕ－Ｓｎの合金からなるターゲットを用いて、スパッタリング法により、Ａｕ－Ｓｎの合金膜を成膜することによって形成してもよい。また、Ａｕ－Ｓｎ合金を蒸着源として用いて、蒸着法により、Ａｕ－Ｓｎの合金膜を成膜することによって形成してもよい。
　本実施形態において、はんだ層８の全体の厚みは、特に限定されないが、好ましくは１μｍ以上、より好ましくは４μｍ以上、好ましくは１０μｍ以下、より好ましくは６μｍ以下である。はんだ層８の厚みが上記下限値以上である場合、パッケージ等への実装に際し、密着膜３による濡れ性を向上させ、接合力をより一層高めることができる。また、はんだ層８の厚みが上記上限値以下である場合、実装に際し金属が相互拡散する各層をより薄くすることができる。そのため、Ａｕ層９及びＳｎ層１０を短時間でより確実に合金化させることができ、より短時間で確実に接合することができる。また、この場合、プリズム本体２の高さ方向の位置ずれが小さくなるため、膜付き部品であるプリズム１の位置精度も、より効果的に高めることができる。
　プリズム本体２の斜面２ｂ上には、反射膜４が設けられている。反射膜４は、例えば、高屈折率膜及び低屈折率膜が交互に積層された誘電体多層膜からなる。高屈折率膜の材料としては、例えば、ＴｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、ＺｒＯ２、又はＨｆＯ２が挙げられる。低屈折率膜の材料としては、例えば、ＳｉＯ２又はＭｇＦ２が挙げられる。なお、反射膜４は、単層の金属膜であってもよく、特に限定されない。また、反射膜４は、プリズム本体２の斜面２ｂの少なくとも一部に設けられていればよく、例えば、斜面２ｂの全面に設けられていてもよい。斜面２ｂに反射膜４が設けられることにより、光源から出射された光を好適に反射させることができる。もっとも、反射膜４は、設けられていなくてもよい。また、反射膜４とともに、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＺｒＯ２などの誘電体保護層や、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｔａなどの下地金属層がともに設けられていてもよい。反射膜４は、例えば、スパッタリング法や真空蒸着法等により、各層を積層することによって形成することができる。
　本実施形態のプリズム１は、上記の構成を備えているので、加熱溶融を伴う部品の実装が複数回行われるときに、先に実装した部品の位置ずれを生じ難くすることができる。この点については、以下のように説明することができる。
　光学素子などの部品を用いたパッケージングにおいては、１つのパッケージ中に多数の部品が実装されることが多くなっている。この部品の実装にＡｕやＳｎを含有するはんだ膜を用いた場合、部品の実装が複数回行われると、２回目以降の実装において１回目に実装した部品のはんだ膜も融解させてしまうこととなり、１回目に実装した部品の位置ずれが生じる場合があった。
　なお、この問題を解決するためには、融点の異なるはんだ膜を用い、融点の高いはんだ膜から順に使用するという方法も考えられるが、材料設計が煩雑となり、光学デバイスの生産性が低下するという問題があった。
　これに対して、本発明者らは、Ｎｉ層６、拡散抑制層７、及びはんだ層８をこの順に積層した密着膜３を加熱融解させ冷却した後に再度加熱すると、１回目に融解した温度では密着膜３が融解せずに、融点が高温側にシフトすることを見出した。従って、この密着膜３を用いて加熱溶融を伴う部品の実装が複数回行われるときに、後に実装する部品の実装工程において後に実装する部品の密着膜３を加熱溶融させる温度では、先に実装した部品の密着膜３が融解し難い。そのため、後に実装する部品の実装工程において、先に実装した部品の位置ずれを生じ難くすることができる。なお、上記のように、１回目に実装した部品の融点が高温側にシフトする理由については、以下のように考えられる。
　Ｎｉ層６、拡散抑制層７、及びはんだ層８をこの順に積層した密着膜３を一旦加熱溶融させた場合、図３に示すように接合はんだ層８Ａが形成される。このように、本明細書では、加熱溶融後のはんだ層を接合はんだ層という場合があるものとする。なお、接合はんだ層８Ａは、通常、図示しない接合対象部材に接合されている。
　このように、Ｎｉ層６、拡散抑制層７、及びはんだ層８をこの順に積層した密着膜３を一旦加熱溶融させた場合、図３に示す接合はんだ層８Ａの拡散抑制層７側の部分８ａに、Ｎｉ層６のＮｉや拡散抑制層７の材料が拡散浸透する。この際、Ａｕ及びＳｎを含む接合はんだ層８Ａでは、Ａｕの含有量が多いζ相（Ａｕ：Ｓｎ＝８９．２４：１０．７６（質量比））と、Ａｕ及びＳｎの含有量が比較的近いδ相（Ａｕ：Ｓｎ＝６２．４０：３７．６０（質量比））との混晶組成となることが知られているが、接合はんだ層８Ａの拡散抑制層７側の部分８ａに浸透したＮｉなどの金属はδ相に選択的に拡散するものと考えられる。その結果、δ相の金属とＮｉなどの金属との合金が形成され、融点の高いδ’相が形成されるものと考えられる。これにより、一旦加熱溶融させた接合はんだ層８Ａでは、もともと融点の高いζ相と、高融点化したδ’相との混晶組成となり、全体として融点が高められるものと考えられる。なお、このような一旦加熱溶融させた接合はんだ層８Ａでは、拡散抑制層７側の部分８ａにδ’相が多く形成され、接合はんだ層８Ａの中央側の部分８ｂから外側にかけてζ相が多く形成されるものと考えられる。
　従って、一旦加熱溶融させた接合はんだ層８Ａでは、接合はんだ層８Ａの厚み方向において、接合はんだ層８Ａの拡散抑制層７側の部分８ａにおけるＡｕとＳｎとの質量比（Ａｕ：Ｓｎ）が、４０：６０～７１：２９の範囲内にあることが好ましく、５５：４５～６５：３５の範囲内にあることがより好ましい。一方、接合はんだ層８Ａの中央側の部分８ｂにおけるＡｕとＳｎとの質量比（Ａｕ：Ｓｎ）が、８４：１６～９４：６の範囲内にあることが好ましく、８８：１２～９２：８の範囲内にあることがより好ましい。
　本実施形態において、Ｎｉ層６の拡散抑制層７に対する厚みの比（Ｎｉ層６の厚み／拡散抑制層７の厚み）は、好ましくは１以上、より好ましくは５以上、さらに好ましくは１０以上であり、好ましくは６００以下、より好ましくは５００以下、さらに好ましくは４００以下、さらに好ましくは３００以下、さらに好ましくは２００以下、さらに好ましくは１００以下、さらに好ましくは８０以下、さらに好ましくは５０以下、さらに好ましくは３０以下、さらに好ましくは２０以下、さらに好ましくは１５以下である。比（Ｎｉ層６の厚み／拡散抑制層７の厚み）が上記範囲内にある場合、接合はんだ層８ＡへのＮｉの拡散量をより一層多くすることができるため、加熱溶融を伴う部品の実装が複数回行われるときに、先に実装した部品の位置ずれをより一層確実に生じ難くすることができる。なお、下地金属層５がＮｉである場合は、下地金属層５の厚みもＮｉ層６の厚みに含まれるものとする。
　Ｎｉ層６の厚みは、好ましくは２００ｎｍ以上、より好ましくは３００ｎｍ以上、さらに好ましくは４００ｎｍ以上、さらに好ましくは５００ｎｍ以上、さらに好ましくは８００ｎｍ以上、さらに好ましくは１０００ｎｍ以上、さらに好ましくは１５００ｎｍ以上、さらに好ましくは２０００ｎｍ以上であり、好ましくは６０００ｎｍ以下、より好ましくは３０００ｎｍ以下である。Ｎｉ層６の厚みが上記下限値以上である場合、接合はんだ層８ＡへのＮｉの拡散量をより一層多くすることができる。そのため、加熱溶融を伴う部品の実装が複数回行われる場合においても、先に実装した部品の位置ずれをより確実に生じ難くすることができる。また、Ｎｉ層６の厚みが上記上限値以下である場合、初回加熱溶融時におけるはんだ層８の融解性をより一層向上させることができる。なお、下地金属層５がＮｉである場合は、下地金属層５の厚みもＮｉ層６の厚みに含まれるものとする。
　また、拡散抑制層７の厚みは、好ましくは１０ｎｍ以上、より好ましくは２０ｎｍ以上、さらに好ましくは３０ｎｍ以上、さらに好ましくは４０ｎｍ以上、さらに好ましくは５０ｎｍ以上、さらに好ましくは６０ｎｍ以上、さらに好ましくは７０ｎｍ以上、さらに好ましくは８０ｎｍ以上、さらに好ましくは９０ｎｍ以上、さらに好ましくは１００ｎｍ以上、さらに好ましくは１００ｎｍ超、さらに好ましくは１１０ｎｍ以上、さらに好ましくは１２０ｎｍ以上、さらに好ましくは１４０ｎｍ以上、さらに好ましくは１５０ｎｍ以上、さらに好ましくは１６０ｎｍ以上、さらに好ましくは１８０ｎｍ以上、さらに好ましくは２００ｎｍ以上、さらに好ましくは２２０ｎｍ以上、さらに好ましくは２４０ｎｍ以上、さらに好ましくは２５０ｎｍ以上であり、好ましくは１０００ｎｍ以下、より好ましくは９５０ｎｍ以下、さらに好ましくは９００ｎｍ以下、さらに好ましくは８５０ｎｍ以下、さらに好ましくは８００ｎｍ以下、さらに好ましくは７５０ｎｍ以下、さらに好ましくは７００ｎｍ以下、さらに好ましくは６５０ｎｍ以下、さらに好ましくは６００ｎｍ以下、さらに好ましくは５５０ｎｍ以下、さらに好ましくは５００ｎｍ以下、さらに好ましくは４５０ｎｍ以下、さらに好ましくは４００ｎｍ以下、さらに好ましくは３５０ｎｍ以下、さらに好ましくは３００ｎｍ以下である。
　拡散抑制層７の厚みが上記下限値以上である場合、はんだ層８へのＮｉの過剰な拡散を抑制し、初回加熱溶融時におけるはんだ層８の融解性をより一層向上させることができる。特に、はんだ層８にＡｕ及びＳｎが含まれる場合には、はんだ層８中のＡｕ及びＳｎとＮｉとの過剰な反応に起因すると考えられる融解温度の変化を効果的に抑制することができる。これにより、初回加熱溶融時における融解ピークをよりシャープにでき、はんだ層８の融解性をより一層向上させることができる。
　また、拡散抑制層７の厚みが上記上限値以下である場合、接合はんだ層８ＡへのＮｉの拡散量をより一層多くすることができる。そのため、２回目以降の加熱溶融を伴う部品の実装が複数回行われる場合においても、先に実装した部品の位置ずれをより確実に生じ難くすることができる。特に、はんだ層８にＡｕ及びＳｎが含まれる場合には、上述したように、はんだ層８中のＡｕ及びＳｎとＮｉとが反応に起因すると考えられる融解温度の変化が起こるため、接合はんだ層８ＡへのＮｉの拡散量を適切に調整することで、２回目以降の加熱溶融時における再融解をより一層確実に抑制することができる。なお、拡散抑制層７の材料として白金族元素を選択した場合は、コスト低減の観点から、拡散抑制層７の厚みを上記上限値以下にすることが好ましい。
　本実施形態のプリズム１では、加熱溶融を伴う部品の実装が複数回行われるときに、先に実装する部品として用いた場合においても、後に実装する部品の実装工程で位置ずれが生じ難いので、光学デバイスの信頼性を高めることができる。
　また、融点の異なるはんだ膜を用いなくてもよいので、容易に材料設計でき、光学デバイスの生産性を高めることができる。
　（第２の実施形態）
　図４は、本発明の第２の実施形態に係る膜付き部品を示す模式的断面図である。
　サブマウント２１は、光学デバイスや電子デバイスに用いられる膜付き部品である。本実施形態において、サブマウント２１は、光学素子のサブマウントである。なかでも、サブマウント２１は、ヒートシンク機能を有するサブマウントである。なお、サブマウント２１は、光学素子以外の素子のサブマウントであってもよいし、プリズム、レンズなどの光学デバイス用部品、電子部品のサブマウントであってもよい。
　サブマウント２１は、部品本体としての基板２２と、密着膜３とを備える。基板２２の主面２２ａ上に、密着膜３が設けられている。なお、密着膜３としては、第１の実施形態と同様の密着膜を用いることができる。
　基板２２は、略矩形板状の形状を有する。もっとも、基板２２は、例えば、略円板状等の形状を有していてもよく、その形状は特に限定されない。
　基板２２の材料は、特に限定されないが、放熱性の高い材料により構成されていることが望ましい。基板２２の材料としては、例えば、金属材料、セラミックス材料、炭素材料、あるいはこれらの材料の複合材料などが挙げられる。これらの材料は、１種を単独で用いてもよく、複数種を併用してもよい。具体的には、金属材料としては、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｇ、Ｗ、Ｍｏ、ＣｕＷ、ＣｕＭｏ等が挙げられる。セラミックス材料としては、ＡｌＮ、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉＣ、Ａｌ２Ｏ３等が挙げられる。炭素材料としては、グラファイトやダイヤモンド等が挙げられる。さらに、複合材料のうち混合材料としては、Ｃｕ－Ｄｉａｍｏｎｄ、Ａｇ－Ｄｉａｍｏｎｄ、Ａｌ－ＳｉＣ、Ｍｇ－ＳｉＣ等が挙げられる。また、複合材料のうち積層構造を有するものとしては、Ｃｕ／ＡｌＮ／Ｃｕ、Ｃｕ／Ｓｉ３Ｎ４／Ｃｕ、Ｃｕ／Ｍｏ／Ｃｕ、Ｃｕ／グラファイト／Ｃｕ等が挙げられる。これらの材料は、１種を単独で用いてもよく、異なる材料や構造を組み合わせて複数種を併用してもよい。
　基板２２の厚みは、特に限定されないが、好ましくは０．１ｍｍ以上、より好ましくは０．２ｍｍ以上、好ましくは１．０ｍｍ以下、より好ましくは０．５ｍｍ以下である。基板２２の厚みが上記下限値以上である場合、放熱性をより一層高めることができる。また、基板２２の厚みが上記上限値以下である場合、用いられる光学デバイスにおいてより一層の低背化を図ることができる。
　また、基板２２の材料によっては、下地金属層５は省略することもできる。その他の点は、第１の実施形態と同様である。
　サブマウント２１においても、Ｎｉ層６、拡散抑制層７、及びはんだ層８がこの順に積層されているので、加熱溶融を伴う部品の実装が複数回行われるときに、先に実装した部品の位置ずれを生じ難くすることができる。
　（第３の実施形態）
　図５（ａ）は、本発明の第３の実施形態に係る膜付き部品を示す模式的平面図であり、図５（ｂ）は、そのＡ－Ａ線に沿う部分の模式的断面図である。
　蓋体３６は、後述するように、光学デバイスや電子デバイスに用いられる膜付き部品である。本実施形態において、蓋体３６は、光学素子の蓋体３６である。なお、蓋体３６は、光学素子以外の素子の蓋体３６であってもよいし、電子部品の蓋体３６、光学素子や電子部品を内蔵するパッケージの蓋体３６であってもよい。
　蓋体３６は、部品本体としての部材３６Ａと、密着膜３とを備える。部材３６Ａのパッケージと接する側３６Ａａ上に、密着膜３が設けられている。なお、密着膜３としては、第１の実施形態と同様の密着膜を用いることができる。密着膜３の位置は特に限定されないが、例えば、図５（ｂ）に図示するような部材３６Ａとパッケージとが接する部分であってもよい。なお、密着膜３は後述する機能膜３６Ｂの上に設けられていてもよい。
　部材３６Ａは、略矩形板状の形状を有する。もっとも、部材３６Ａは、例えば、略円板状等の形状を有していてもよく、その形状は特に限定されない。
　部材３６Ａの材料は、特に限定されず、用途に合わせて適宜選択可能である。例えば、透過率を重視する場合は、透過性の高い材料により構成されていることが望ましい。具体的には、部材３６Ａの材料は、例えば、サファイア、シリコンウエハ、ガラスなどを用いることができる。ガラスとしては、例えば、ホウケイ酸系ガラスや石英などの光学ガラス等が挙げられる。また、放熱性を重視する場合は、部材３６Ａの材料が放熱性の高い材料により構成されていることが望ましい。この場合、部材３６Ａの材料は、上記した第２の実施形態における基板２２の材料を用いることができる。また、図５（ｃ）に変形例で示すように、部材３６Ａには、さらに反射膜や反射防止膜、防汚膜などの機能膜３６Ｂを設けても良い。反射膜としては、第１の実施形態と同様の反射膜を用いることができる。反射防止膜としては、例えば、高屈折率膜及び低屈折率膜が交互に積層された誘電体多層膜を用いることができる。高屈折率膜の材料としては、例えば、Ｔａ２Ｏ５、ＴｉＯ、ＴｉＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、ＨｆＯ２、ＺｒＯ２、Ｓｉ等を用いることができる。低屈折率膜の材料としては、例えば、ＳｉＯ、ＳｉＯ２、ＭｇＦ２等を用いることができる。また、この他にも、中間屈折率膜の材料を用いてもよい。中間屈折率膜の材料としては、例えば、Ａｌ２Ｏ３等を用いてもよい。防汚膜としては、フッ素コート等が挙げられる。機能膜３６Ｂの位置は特に限定されないが、例えば、図５（ｃ）に図示するような、部材３６Ａの表面及び／または裏面の部分であってもよい。
　部材３６Ａの厚みは、特に限定されないが、好ましくは０．１ｍｍ以上、より好ましくは０．２ｍｍ以上、好ましくは２．０ｍｍ以下、より好ましくは１．０ｍｍ以下である。部材３６Ａの厚みが上記下限値以上である場合、放熱性をより一層高めることができる。また、用いられるデバイスにおいて強度を高めることができる。また、部材３６Ａの厚みが上記上限値以下である場合、用いられるデバイスにおいてより一層の低背化を図ることができる。
　また、部材３６Ａの材料によっては、下地金属層５は省略することもできる。その他の点は、第１の実施形態と同様である。
　蓋体３６においても、Ｎｉ層６、拡散抑制層７、及びはんだ層８がこの順に積層されているので、加熱溶融を伴う部品の実装が複数回行われるときに、先に実装した部品の位置ずれを生じ難くすることができる。
　なお、第１の実施形態、第２の実施形態及び第３の実施形態では、膜付き部品として、プリズム１やサブマウント２１、蓋体３６について説明した。もっとも、本発明において、膜付き部品は、レンズや、光学素子、あるいは光学素子を搭載するためのパッケージ用部材であってもよく、特に限定されない。膜付き部品は、光学デバイス用部品や電子部品として広く用いることができる。
　［光学デバイス］
　図６は、本発明の一実施形態に係る光学デバイスを示す模式的断面図である。図６に示すように、光学デバイス３１は、光学素子３２と、サブマウント２１と、プリズム１と、パッケージ３３とを備える。パッケージ３３内には、光学素子３２、サブマウント２１、及びプリズム１が収容されている。
　より具体的には、パッケージ３３は、底部３４と、底部３４上に配置された側壁部３５とを有する容器状の部材である。パッケージ３３は、例えば、セラミック材料により構成することができる。セラミック材料としては、例えば、アルミナや窒化アルミニウム等を用いることができる。なかでも、放熱性をより一層高める観点からは、窒化アルミニウムであることが好ましい。
　底部３４は、実装面３４ａを有する。側壁部３５は、内面３５ａを有する。そして、底部３４の実装面３４ａ及び側壁部３５の内面３５ａには、金属膜３７が設けられている。
　本実施形態では、実装面３４ａにおける金属膜３７上に、光学素子３２及びプリズム１が配置されている。より具体的には、金属膜３７上に、サブマウント２１が設けられており、その上に光学素子３２が配置されている。この際、サブマウント２１の一方側主面２１ａが、図示しない密着膜３により光学素子３２に接合されている。また、サブマウント２１の他方側主面２１ｂも、図示しない密着膜３により金属膜３７に接合されている。また、プリズム１も、密着膜３により金属膜３７に接合されている。
　パッケージ３３は、金属膜３７を必ずしも有していなくてもよい。もっとも、パッケージ３３は、本実施形態のように金属膜３７を有していることが好ましい。
　金属膜３７は、Ａｕ膜であることが好ましい。この場合、金属膜３７が酸化し難いことから、光学デバイス３１の製造に際し、サブマウント２１やプリズム１と、パッケージ３３との間の接合力をより一層高めることができる。
　なお、本実施形態では、パッケージ３３の底部３４における実装面３４ａの全面及び側壁部３５の内面３５ａの全面に、金属膜３７が設けられている。もっとも、金属膜３７は、少なくともサブマウント２１及びプリズム１が配置される部分に設けられていればよい。
　パッケージ３３の側壁部３５上には、光学素子３２及びプリズム１を封止するように、蓋体３６が設けられている。蓋体３６は、特に限定されないが、本実施形態ではガラス蓋である。また、蓋体３６及び側壁部３５は、図示しない密着膜３により接合されている。この場合には、接合後においてガスが生じないため、プリズム１の反射膜４に不純物が付着し難く、反射特性の劣化がより生じ難い。また、加熱溶融を伴う部品の実装が複数回行われるときに、先に実装した部品の位置ずれをより生じ難くすることができる。
　本実施形態において、光学素子３２は、プリズム１に光を出射する光源である。光源としては、特に限定されないが、例えば、ＬＤやＬＥＤ等を用いることができる。図６に示すように、光学素子３２から出射した光Ａは、プリズム１において反射され、蓋体３６を通り、光学デバイス３１外に出射される。なお、光学素子３２は、プリズム１からの光を受光する受光素子であってもよい。
　サブマウント２１は、光学素子３２を搭載するために設けられている。また、サブマウント２１は、ヒートシンクを兼ねている。そのため、光学素子３２で発生した熱を、サブマウント２１を通して、パッケージ３３側へ効率よく放熱することができる。
　光学デバイス３１では、プリズム１の密着膜３により、プリズム１及びパッケージ３３が接合されている。また、サブマウント２１の密着膜３により、光学素子３２及びサブマウント２１が接合されている。
　そのため、例えば、光学素子３２とサブマウント２１、プリズム１と底部３４を密着膜３によって実装した後、光学素子３２及びサブマウント２１を密着膜３によって底部３４に接合する際の加熱により、プリズム１の高さ方向における位置ずれが生じ難い。これにより、光学デバイス３１では、信頼性を高めることができる。
　なお、本実施形態のように、サブマウント２１の他方側主面２１ｂにも密着膜３を設けて、サブマウント２１及びパッケージ３３を接合してもよい。また、パッケージ３３の側壁部３５に密着膜３を設けて、蓋体３６と接合してもよい。
　また、光学素子３２、サブマウント２１、及びプリズム１を接合する際の温度は、例えば、２８０℃～３００℃とすることができる。また、蓋体３６及び側壁部３５を接合する際の温度は、２８０℃～３４０℃とすることができる。このような温度範囲で接合させることにより、光学素子３２、サブマウント２１、及びプリズム１の高さ方向における位置精度をより高めることができる。
　以下、本発明について、具体的な実施例に基づいて、さらに詳細に説明する。本発明は、以下の実施例に何ら限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施することが可能である。
　（実施例１）
　ガラス基板（日本電気硝子社製、品番「ＢＤＡ」、厚み：０．５ｍｍ）上に、スパッタ法により厚み１００ｎｍのＣｒ膜（下地金属層５）を成膜した。次に、得られたＣｒ膜上に、スパッタ法により厚み１０００ｎｍのＮｉ膜（Ｎｉ層６）を成膜した。次に、得られたＮｉ膜上にスパッタ法により厚み２５０ｎｍのＰｔ膜（拡散抑制層７）を成膜した。最後に、得られたＰｔ膜上に、真空蒸着法により、Ａｕ層９及びＳｎ層１０を交互に合計で９１層積層することにより、はんだ層８を形成して膜付き部品を得た。なお、このとき、Ａｕ層９の１層当たりの厚みをそれぞれ５０ｎｍとした。Ｓｎ層１０の１層当たりの厚みをそれぞれ４７ｎｍとした。また、ＡｕとＳｎとの質量比（Ａｕ：Ｓｎ）を７６：２４～８０：２０とした。
　（実施例２）
　厚みが２５０ｎｍとなるようにＮｉ膜を成膜したこと以外は、実施例１と同様にして膜付き部品を得た。
　(実施例３)
　厚みが５０ｎｍとなるようにＰｔ膜を成膜したこと以外は、実施例１と同様にして膜付き部品を得た。
　(実施例４)
　厚みが５００ｎｍとなるようにＰｔ膜を成膜したこと以外は、実施例１と同様にして膜付き部品を得た。
　(実施例５)
　厚みが１０００ｎｍとなるようにＰｔ膜を成膜したこと以外は、実施例１と同様にして膜付き部品を得た。
　（比較例１）
　Ｎｉ膜を成膜しなかったこと以外は、実施例１と同様にして膜付き部品を得た。
　（参考例１）
　Ｐｔ膜を成膜しなかったこと以外は、実施例１と同様にして膜付き部品を得た。
　［評価］
　（元素分析）
　実施例１で得られた膜付き部品について、３３０℃で１分間、熱処理を施した。熱処理後の膜付き部品について、エネルギー分散型Ｘ線分光法（ＳＥＭ－ＥＤＸ）により元素分析を行った。なお、ＳＥＭ－ＥＤＸ測定装置としては、ＦＥ－ＳＥＭ（株式会社日立ハイテク製、電界放出型走査型電子顕微鏡、型番「ＳＵ８２２０」）及びＥＤＸ（株式会社堀場製作所製　エネルギー分散型Ｘ線検出器、型番「ＥＭＡＸ　Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ　ＥＸ－３７０　Ｘ－Ｍａｘ１５０」）を用いた。
　図７は、実施例１で得られた膜付き部品において、接合はんだ層の拡散抑制層側の部分におけるＥＤＸスペクトルを示す図である。また、図８は、実施例１で得られた膜付き部品において、接合はんだ層の中央側の部分におけＥＤＸスペクトルを示す図である。なお、それぞれのＥＤＸスペクトルにおいて、記載したＡｕ、Ｓｎ、Ｐｔ、Ｎｉ以外の観測ピークは、測定治具等に起因するものである。また、上記接合はんだ層の拡散抑制層側の部分は、図３における接合はんだ層８Ａの拡散抑制層７側の部分８ａを示すものとする。また、上記接合はんだ層の中央側の部分は、図３における接合はんだ層８Ａの中央側の部分８ｂを示すものとする。
　図７より、接合はんだ層の拡散抑制層側の部分における組成は、Ａｕ：５９質量％、Ｓｎ：３３質量％、Ｎｉ：１質量％、Ｐｔ：７質量％であった。従って、図７より、接合はんだ層の拡散抑制層側の部分には、Ｎｉ及びＰｔが拡散していることがわかる。
　また、図８より、接合はんだ層の中央側の部分における組成は、Ａｕ：９０質量％、Ｓｎ：１０質量％であった。従って、図８より、接合はんだ層の中央側の部分では、拡散抑制層側よりもＡｕの含有量が多く、ζ相が形成されていることがわかる。
　（ＤＳＣ測定）
　実施例１～５、比較例１、及び参考例１で得られた膜付き部品（未熱処理）について、示差走査熱量測定（ＤＳＣ測定）を行なった。ＤＳＣ測定には、示差走査熱量計（ＴＡ　Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製、品番「ＤＳＣ２５００」）を用い、２５℃～４００℃、昇降温速度２０℃／ｍｉｎの条件で測定した。
　図９～図１５は、それぞれこの順に、実施例１～５、比較例１、及び参考例１で作製した膜付き部品の示差走査熱量測定結果である。
　図９～図１３より、実施例１～５で得られた膜付き部品では、１回目の昇温で観察された融解ピークが、２回目の昇温では消失していることがわかる。また、実施例１では、実施例２と比較して、２回目の昇温でより確実に融解ピークが消失していることがわかる。これは、Ｎｉ層の拡散抑制層に対する厚みの比（Ｎｉ層の厚み／拡散抑制層の厚み）が影響していることを示していると考えられる。また、実施例３～５からは、厚み１０００ｎｍのＮｉ膜がある場合には、Ｐｔ膜の膜厚が５０ｎｍ～１０００ｎｍの範囲において、実施例１と同様の融解挙動を示すことがわかる。他方、図１４より、比較例１では、１回目の昇温で観察された融解ピークが２回目の昇温でも確認された。
　これらの結果より、実施例１～５で得られた膜付き部品では、１回目の昇温による加熱溶融によりはんだ層が高融点化していることがわかる。なお、参考例１においては、１回目の昇温工程で２山の融解ピークが観察された。参考例１では、拡散抑制層が設けられていないので、初回溶融時にはんだ層にＮｉが過剰に拡散することにより、はんだ層が融解し難くなっていると考えられる。
　以上より、実施例１～５で得られた膜付き部品では、加熱溶融を伴う部品の実装が複数回行われる場合においても、先に実装した部品の位置ずれを生じ難くできることを確認できた。
１…プリズム
２…プリズム本体
２ａ…底面
２ｂ…斜面
２ｃ…上面
３…密着膜
４…反射膜
５…下地金属層
６…Ｎｉ層
７…拡散抑制層
８…はんだ層
８Ａ…接合はんだ層
８ａ…拡散抑制層側の部分
８ｂ…中央側の部分
９…Ａｕ層
１０…Ｓｎ層
２１…サブマウント
２１ａ…一方側主面
２１ｂ…他方側主面
２２…基板
２２ａ…主面
３１…光学デバイス
３２…光学素子
３３…パッケージ
３４…底部
３４ａ…実装面
３５…側壁部
３５ａ…内面
３６…蓋体
３６Ａ…部材
３６Ａａ…パッケージと接する側
３６Ｂ…機能膜
３７…金属膜

Claims (11)

  1. 　主面を有する、部品本体と、
    　前記部品本体の前記主面上に設けられている、密着膜と、
    を備え、
    　前記密着膜が、
    　前記部品本体の前記主面上に直接的又は間接的に積層されており、Ｎｉを含有する、Ｎｉ層と、
    　前記Ｎｉ層上に設けられている、拡散抑制層と、
    　前記拡散抑制層上に設けられており、Ａｕ及びＳｎのうち少なくとも一方を含有する、はんだ層と、
    を備える、膜付き部品。
  2. 　前記Ｎｉ層の前記拡散抑制層に対する厚みの比（Ｎｉ層の厚み／拡散抑制層の厚み）が、１以上、６００以下である、請求項１に記載の膜付き部品。
  3. 　前記拡散抑制層が、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ、及びＰｔからなる群から選択される少なくとも１種を含有する、請求項１又は２に記載の膜付き部品。
  4. 　前記拡散抑制層が、Ｐｔを含有する、請求項１又は２に記載の膜付き部品。
  5. 　前記拡散抑制層の厚みが、１０００ｎｍ以下である、請求項１又は２に記載の膜付き部品。
  6. 　前記はんだ層が、接合対象部材と接合して、接合はんだ層を構成しており、
    　前記接合はんだ層の厚み方向において、
    　前記接合はんだ層の前記拡散抑制層側の部分におけるＡｕとＳｎとの質量比（Ａｕ：Ｓｎ）が４０：６０～７１：２９であり、
    　前記接合はんだ層の中央側の部分におけるＡｕとＳｎとの質量比（Ａｕ：Ｓｎ）が８４：１６～９４：６である、請求項１又は２に記載の膜付き部品。
  7. 　前記はんだ層が、接合対象部材と接合して、接合はんだ層を構成しており、
    　前記接合はんだ層の厚み方向において、前記接合対象部材側から、
    　Ａｕ及びＳｎを主成分とする領域、
    　Ｐｔを主成分とする領域、
    　Ｎｉを主成分とする領域、
    の順で構成されている、請求項１又は２に記載の膜付き部品。
  8. 　前記はんだ層が、接合対象部材と接合して、接合はんだ層を構成しており、
    　前記接合はんだ層に、Ｎｉが拡散している、請求項１又は２に記載の膜付き部品。
  9. 　前記はんだ層が、接合対象部材と接合して、接合はんだ層を構成しており、
    　前記接合はんだ層の厚み方向において、
    　Ｎｉの含有量に濃度勾配がある、請求項８に記載の膜付き部品。
  10. 　プリズム、レンズ、光学素子、前記光学素子を搭載するためのサブマウント、前記光学素子を搭載するためのパッケージ、及び蓋体からなる群から選択される少なくとも１種である、請求項１又は２に記載の膜付き部品。
  11. 　プリズムと、
    　前記プリズムに光を出射する又は前記プリズムからの光を受光する、光学素子と、
    　前記プリズム及び前記光学素子が搭載されている、パッケージと、
    　前記光学素子及び前記パッケージの間に設けられている、サブマウントと、
    を備え、
    　前記プリズム及び前記サブマウントのうち少なくとも一方が、請求項１又は２に記載の膜付き部品である、光学デバイス。
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