(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に光半導体素子を収納する金属製の光半導体素子収納用パッケージ本体の一面に形成された開口に、前記光半導体素子と外部の光ファイバとを光学的に結合させる窓部材を金属ロウ材を介して接合させた光半導体素子収納用パッケージにおいて、前記窓部材は、セラミックスから成る環状部材を介して前記開口に接合され、その接合部に環状のメタライズ層を被着させるとともに、該環状のメタライズ層にその内周側と外周側とを連通しない空隙を設けたことを特徴とする光半導体素子収納用パッケージ。
【請求項２】
前記環状のメタライズ層が同心状に形成された複数のメタライズ層から成ることを特徴とする請求項１記載の光半導体素子収納用パッケージ。
【請求項３】
前記複数のメタライズ層のうち最外周に位置するメタライズ層に、前記空隙に繋がるとともに外周側とを連通させる非形成部を設けたことを特徴とする請求項２記載の光半導体素子収納用パッケージ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体レーザやフォトダイオード等の光半導体素子を収納し、光ファイバと光半導体素子とを光学的に結合させる集光レンズ等の窓部材を具備する光半導体素子収納用パッケージに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の光半導体素子収納用パッケージ（以下、光パッケージという）Ｐを図７〜図９に示す。半導体レーザやフォトダイオード等の光半導体素子を収納するための光パッケージＰは、基本的に平板状の基体２１と、基体２１上に接着固定され箱状の側壁を構成する枠体２２とから成る。そして、基体２１は銅（Ｃｕ）−タングステン（Ｗ）合金，ＳＵＳ（ステンレス），鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）−コバルト（Ｃｏ）合金（コバール）等から成り、上面の中央領域に光半導体素子２４が載置される光半導体素子２４の載置部２１ａを有する。また、枠体２２はコバール，ＳＵＳ等から成り、載置部２１ａを囲繞するよう基体２１上に銀ロウ等の金属ロウ材を介して接着され、側部に光ファイバ３２を固定するための円筒状の光ファイバ固定部材２８と、さらに外部の駆動回路等に接続されるリード端子３６がロウ付けされメタライズ配線層２９を有するアルミナセラミックス等からなるリード端子部材（フィードスルー型の絶縁端子部材）２７とが設けられる。枠体２２の上部には、光半導体素子２４を気密封止する金属製の蓋体３１が設置される。
【０００３】
そして、基体２１の載置部２１ａに光半導体素子２４を接着固定するとともに、光半導体素子２４の入出力電極等の各電極をボンディングワイヤ３０を介してリード端子３６が接続されているメタライズ配線層２９に接続し、次に枠体２２の上部に蓋体３１を接着させ、基体２１と枠体２２と蓋体３１とからなる容器内部に光半導体素子２４を収納する。最後に枠体２２の光ファイバ固定部材２８に光ファイバ３２の端部をレーザ光線照射によって溶着接合させ、光ファイバ３２を枠体２２に固定することによって光半導体装置となる。尚、３５は、基体２１の四隅部に設けられ外部の回路基板等上に光パッケージＰをネジ止め等により固定するための貫通孔３５ａを形成したフランジ部、２５は、光半導体素子２４の下部に設置され光半導体素子２４を冷却し安定的な駆動を行わせるためのペルチェ素子、２６は、ペルチェ素子２５と光半導体素子２４の間に設置され、Ｃｕ−Ｗ合金や窒化アルミニウムセラミックス等の良熱伝導性材料からなる基板である。
【０００４】
かかる光半導体装置は、外部の駆動回路から供給される電気信号によって光半導体素子２４を駆動し、例えばレーザ光を発振させ、この光を光ファイバ３２を通して外部に伝送することにより高速光通信等に使用される。また光半導体装置において、図９に示すように、光ファイバ固定部材２８の光パッケージＰ内部側の端部には、サファイア，ガラス等から成る集光レンズ等の光学的な窓部材３４がロウ付け等により接合されている。または、図５に示すように、窓部材１の一主面の周辺側にリング状のメタライズ層を形成し、このメタライズ層を、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金，Ｆｅ−Ｎｉ合金，ＳＵＳ等から成る枠体２２に直接ロウ付けする構成としていた。
【０００５】
上記窓部材に関する従来例として、窓材とパッケージ本体との間に金属枠部材を備え、金属枠部材は窓材との接合面を除く部分に金メッキが施され、金属枠部材は窓材と低融点ガラスで接合され、かつ表装メッキを備えたパッケージ本体の窓材取付部とロウ付けされることにより、窓材の接合後にパッケージをメッキ液に浸漬する必要がないため、低融点ガラスがメッキ液に触れて溶融する等の問題が生じないものが提案されている（従来例１：特開平８−２４１９３３号公報参照）。
【０００６】
他の従来例として、容器側壁の筒状部に窓材を半田ロウで接合した光透過窓を有する半導体用気密封止容器であって、窓材が中央に円形の光透過部を残して周囲にメタライズ部が形成された略正６角形の硼珪酸ガラス板からなり、硼珪酸ガラス板の外周に内接する円の直径Ｌ１と中央の円形の光透過部の直径Ｌ２とが、Ｌ２／Ｌ１≦０．８５の関係にあることにより、硼珪酸ガラス板の割れがなくかつリークの発生をなくして、信頼性の高い光半導体用気密封止容器を提供し得るというものが公知である（従来例２：特開平１１−５４６４２号公報参照）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の光パッケージＰにおいて、図５のような窓部材１の場合、枠体２２を構成するＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金｛熱膨張係数約１０×１０-6／℃（室温〜８００℃）｝，Ｆｅ−Ｎｉ合金｛熱膨張係数約６．０×１０-6／℃（室温〜８００℃）｝，ＳＵＳ｛熱膨張係数約１８×１０-6／℃（室温〜８００℃）｝と、窓部材を構成するサファイア｛熱膨張係数約７．９×１０-6／℃（室温〜８００℃）｝，硼珪酸ガラス｛熱膨張係数約５．１×１０-6／℃（室温〜８００℃）｝との熱膨張差により、窓部材に応力が掛かり窓部材が外れ、その結果光パッケージＰ内の気密が破れるといった問題が生じていた。また、窓部材に掛かる応力により窓部材が変形し、窓部材に複屈折、屈折率分布が生じて開口数，焦点等が変化し、光学特性が劣化するという問題があった。
【０００８】
また、上記従来例１のものは基本的に図５と同様の構成であり、また金属枠部材と窓部材とを低融点ガラスで接合しているため金属枠部材を酸化しなければならず、さらに光パッケージに耐食性を付与するためにメッキ膜を施すが、この際酸化膜を除去しなければならず、従って製造工程が煩雑になるという問題があった。
【０００９】
従来例２の場合も上記と同様に、容器側壁の筒状部と窓材との熱膨張差により、窓材に応力が掛かり窓材が外れ、その結果光パッケージ内の気密が破れるといった問題が生じていた。また、窓材に掛かる応力により窓材が変形し、窓材に複屈折、屈折率分布が生じて開口数，焦点等が変化し光学特性が劣化していた。
【００１０】
従って、本発明は上記事情に鑑みて完成されたものであり、その目的は、光パッケージと窓部材との熱膨張差により、窓部材に応力が掛かり光パッケージから窓部材が外れる、および光パッケージ内の気密が破れるといった問題を解消し、また窓部材に掛かる応力により窓部材に複屈折、屈折率分布が生じて開口数，焦点等が変化し、光学特性が劣化するのを抑制することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の光半導体素子収納用パッケージは、内部に光半導体素子を収納する金属製の光半導体素子収納用パッケージ本体の一面に形成された開口に、前記光半導体素子と外部の光ファイバとを光学的に結合させる窓部材を金属ロウ材を介して接合させた光半導体素子収納用パッケージにおいて、前記窓部材は、セラミックスから成る環状部材を介して前記開口に接合され、その接合部に環状のメタライズ層を被着させるとともに、該環状のメタライズ層にその内周側と外周側とを連通しない空隙を設けたことを特徴とする。
【００１２】
本発明は、上記構成により、熱膨張差によって光半導体素子収納用パッケージ本体から窓部材に掛かる応力を、環状のメタライズ層に設けた空隙（空気層）によって吸収および拡散して緩和させ、窓部材が外れて光半導体素子収納用パッケージ内の気密が破れるのを防止し、また窓部材に掛かる応力により窓部材の光学特性が劣化するのを抑制するという作用効果を有する。
【００１３】
本発明において、好ましくは、前記環状のメタライズ層が同心状に形成された複数のメタライズ層から成ることを特徴とする。これにより、窓部材に掛かる応力をさらに吸収緩和する効果が向上する。
【００１４】
また好ましくは、前記複数のメタライズ層のうち最外周に位置するメタライズ層に、前記空隙に繋がるとともに外周側とを連通させる非形成部を設けたことを特徴とする。この構成により、最外周のメタライズ層に非形成部を設けることで、窓部材と枠体とのロウ付け時，ペルチェ素子等の電子部品の固定時，ワイヤーボンディング等の結線時，蓋体の封止時等の熱処理時に、空隙内の空気が膨張して窓部材が外れ易くなるのを防ぐことができるという効果がある。
【００１５】
本発明の光半導体素子収納用パッケージの好ましい基本構成は、上面に光半導体素子が載置される載置部を有する略長方形の基体と、該基体に前記載置部を囲繞するように接合され、側部に前記光半導体素子と光学的に結合される光ファイバを固定する光ファイバ固定部材および他の側部に前記光半導体素子に駆動信号を入力するリード端子部材を設けた略長方形の枠体とを具備するものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の光パッケージについて以下に説明する。図１〜図４は、本発明の光パッケージ用の窓部材の各種実施形態を示す平面図、図６は本発明の窓部材の接合構造を示す窓部材および光パッケージの部分断面図である。これらの図において、１はサファイア，ガラス等から成り、半導体レーザ，フォトダイオード，ＬＥＤ（light emission diode）等の光半導体素子と外部の光ファイバとを光学的に結合させる集光レンズとしての円形の窓部材である。そして、窓部材１以外の他の部分の基本構成は図７〜図９と同様である。
【００１７】
図１は、窓部材１の一主面周辺の接合部に、同心状に形成された２つの環状のメタライズ層２ａ，２ｂを設けたものであり、外周側の環状のメタライズ層２ａと内周側の環状のメタライズ層２ｂとの間には、その内周側と外周側とを連通しない空隙（空気層）３、即ち光パッケージ内と外部とを連通させない空隙（空気層）３が形成される。これらの環状のメタライズ層２ａ，環状のメタライズ層２ｂおよび空隙３の３層構造により、窓部材１に掛かる応力を吸収および拡散して緩和することで、図５の従来品と比べて窓部材１がきわめて外れ難いものとなる。そして、環状のメタライズ層２ａ，２ｂの径方向の幅は０．１〜５．０ｍｍが好ましく、０．１ｍｍ未満では光パッケージ内の気密を保持することが困難になり、５．０ｍｍを超えると、窓部材１中央部の光透過部を確保するために外径の大きな窓部材１にする必要があり、実用上が支障がある。
【００１８】
また、空隙３の径方向の幅は０．１〜５．０ｍｍが好ましく、０．１ｍｍ未満では応力の緩和効果が不十分であり、５．０ｍｍを超えると、空隙３内の空気量が多いため熱処理時に空隙３内の空気が膨張して窓部材１が外れ易くなる。
【００１９】
図２は、図１の構成において、外周側の環状のメタライズ層２ａと内周側の環状のメタライズ層２ｂとを連結部４により部分的に連結させたものであり、これにより環状のメタライズ層２ａ，環状のメタライズ層２ｂ，空隙３および連結部４の３層構造全体で応力を緩和する効果が高まる。
【００２０】
また図３は、窓部材１の一主面周辺の接合部に外部に連通しないボイド状の空隙５を有する環状のメタライズ層２を設けたものであり、この構成によっても、応力を吸収および拡散して緩和する効果が得られる。この場合、環状のメタライズ層２の径方向の幅は、図１の場合と同様に０．１〜５．０ｍｍが好ましい。この空隙５の平均直径は、環状のメタライズ層２の径方向の幅よりも小さくかつ０．１〜５．０ｍｍが良い。０．１ｍｍ未満では応力の緩和効果が不十分であり、５．０ｍｍを超えると、空隙５内の空気量が多いため熱処理時に空隙５内の空気が膨張して窓部材１が外れ易くなる。
【００２１】
また、空隙５の環状のメタライズ層２における体積占有率は１０〜８０体積％が良く、１０体積％未満では応力の緩和効果が不十分であり、８０体積％を超えると熱処理時に空隙５内の空気が膨張して窓部材１が外れ易くなる。
【００２２】
さらに図４は、図２の構成において、外周側の環状のメタライズ層２ａに、空隙３に繋がり外周側とを連通させる非形成部６を設けたものであり、このような構成により熱処理時に空隙３内の空気が膨張して窓部材１が外れ易くなるのを防ぐことができるという効果がある。
【００２３】
図１〜図４において、環状のメタライズ層２，２ａ，２ｂの厚さは、０．１〜１００μｍが好ましく、０．１μｍ未満では光パッケージ内の気密を保持することが困難になり、１００μｍを超えるとメタライズ層を形成するのが困難となる。また、環状のメタライズ層２，２ａ，２ｂに設ける空隙３，５は、内周側の外部と外周側の外部を連通しないものであり、これにより光パッケージ内部の気密が保持される。
【００２４】
本発明において、環状のメタライズ層２，２ａ，２ｂは、公知のＭｏ，Ｍｎペースト等を塗布焼成したもの、またはＴｉ層，Ｐｔ層，Ａｕ層の３層をスパッタリング法等の薄膜形成法により順次成膜したものから成る。Ｍｏ，Ｍｎペーストを塗布焼成したものの場合、さらにＮｉメッキを施し、Ａｇ−Ｃｕ共晶合金ロウ材により光パッケージ本体に接合するか、またはＮｉメッキ，Ａｕメッキを施し、Ａｕ−Ｓｎ合金ロウ材により光パッケージ本体に接合する。また、Ｔｉ層，Ｐｔ層，Ａｕ層の３層をスパッタリング法により成膜したものの場合、Ａｕ−Ｓｎ合金ロウ材により光パッケージ本体に接合する。
【００２５】
また、図１〜図４の空隙３，５の形成は、スクリーン印刷法，スパッタリング法による成膜時に、所定パターンを有するマスクを用いることにより行うことができる。特に、スクリーン印刷法等の厚膜法では、マスキングによる形成が容易であり好適である。
【００２６】
窓部材１の形状は、図１〜図４のような円形のものに限らず、四角形以上の多角形でも良く、同様に環状のメタライズ層２，２ａ，２ｂの形状も四角形以上の多角形等に変更し得る。また、環状のメタライズ層２ａ，２ｂは３つ以上のものを同心状に形成しても構わない。
【００２７】
本発明の窓部材１は以下の工程〔１〕〜〔２〕のように作製され光パッケージ本体に接合される。
【００２８】
〔１〕サファイア等から成る集光レンズとしての窓部材１について、その一主面周辺の接合部に、環状のメタライズ層用のＭｏ，Ｍｎペーストを所定パターン（図１〜図４）となるようにスクリーン印刷法等で塗布し、還元雰囲気中で１２００℃〜１５００℃で焼成する。
【００２９】
〔２〕この環状のメタライズ層上に、電解メッキ法または無電解メッキ法によりＮｉメッキを施し、図６に示すように、光パッケージ本体の開口８を塞ぐようにして光パッケージ本体に窓部材１をＡｇ−Ｃｕ共晶合金ロウ材で接合し、その後光パッケージ本体に電解メッキ法または無電解メッキ法によりＮｉメッキ，Ａｕメッキを施す。尚、図６において、７は環状のメタライズ層を含む接合部である。
【００３０】
このとき、窓部材１と光パッケージ本体との間に、窓部材１に熱膨張係数の近いセラミックスから成る環状部材（フランジ）を介在させる。そしてこの場合、Ｎｉメッキを施した環状のメタライズ層と環状部材とをＡｇ−Ｃｕ共晶合金ロウ材で接合し、さらに環状部材に電解メッキ法または無電解メッキ法によりＮｉメッキ，Ａｕメッキを施し、その後Ｎｉメッキ，Ａｕメッキを全体に施した光パッケージ本体の開口８に、Ａｕ−Ｓｎ合金ロウ材で環状部材を接合して気密封止する。
【００３１】
他の製法として、ガラス，サファイア等から成る窓部材１の一主面周辺の接合部に、真空蒸着法，スパッタリング法等により環状のメタライズ層用のＴｉ層，Ｐｔ層，Ａｕ層の３層を所定パターン（図１〜図４）で成膜し、Ｎｉメッキ，Ａｕメッキを全体に施した光パッケージ本体の開口８に、Ａｕ−Ｓｎ合金ロウ材で窓部材１を接合して気密封止する方法もある。
【００３２】
上記実施形態では、光パッケージ本体に窓部材１を直接接合させたが、図９のように、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金等の金属から成る円筒状の光ファイバ固定部材２８の光パッケージ内部側端部に設けても良い。
【００３３】
本発明の光パッケージの好ましい基本構成は、図７〜図９の如く、上面に光半導体素子２４が載置される載置部２１ａを有する略長方形の基体２１と、該基体２１に前記載置部２１ａを囲繞するように接合され、側部に前記光半導体素子２４と光学的に結合される光ファイバ３２を固定する光ファイバ固定部材２８および他の側部に前記光半導体素子２４に駆動信号を入力するリード端子部材２７を設けた略長方形の枠体２２とを具備するものである。
【００３４】
そして、基体２１の載置部２１ａには光半導体素子２４，温度センサ等の各種電子部品がペルチェ素子２５および基板２６を介して接着固定される。基体２１はＣｕ−Ｗ合金等から成るのが良く、Ｃｕ−Ｗ合金は熱放散性が良好であり、他の部材に使用されるＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金やセラミックスと熱膨張係数が近似するという点で好適である。このＣｕ−Ｗ合金は、平均粒径約１０μｍのタングステン粉末を１０００ｋｇｆ／ｃｍ2 程度の圧力で加圧成形するとともに、還元雰囲気中で約２３００℃の温度で焼成して多孔質のタングステン焼結体を得、次に１１００℃の温度で加熱溶融させたＣｕをタングステン焼結体の多孔部分に毛管現象を利用して含浸させることにより作製される。
【００３５】
また、基体２１の上面には載置部２１a を囲繞するように箱状の枠体２２が銀ロウ等の金属ロウ材を介して接合されており、枠体２２の長辺側側部にはリード端子部材２７、他の長辺側側部には光ファイバ固定部材２８が側壁を貫通して、金属ロウ材等により接合され配設されている。そして、枠体２２は内部に光半導体素子２４を収容する空間を形成するとともに、リード端子部材２７及び光ファイバ固定部材２８を支持する機能を有する。この枠体２２は、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金（コバール）等から成り、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金のインゴットに公知の引き抜き加工法により角パイプを作製し、その角パイプを切断して切削加工法やプレス加工法等の金属加工を施すことによって所定の枠状に形成する。また、枠体２２はセラミックス等の絶縁体でも構わない。基体２１の長辺側に対応する枠体２２の側壁に取着されたリード端子部材２７は、熱伝導性および電気絶縁性に優れるアルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）セラミックス等の電気絶縁材料から成るのが良く、その上面には枠体２２の内側から外側に導出されリード端子３６に接続されるメタライズ配線層２９が設けられる。
【００３６】
リード端子部材２７は、光パッケージ内部に収納される光半導体素子２４，ペルチェ素子２５および各種電子部品と、外部の駆動回路等とを接続する機能を有する。このリード端子部材２７は、例えばアルミナセラミックスから成る場合、アルミナ，酸化珪素（ＳｉＯ2 ），酸化カルシウム（ＣａＯ），酸化マグネシウム（ＭｇＯ）等の原料粉末に樹脂バインダや溶剤等を添加混合して泥漿状となし、これを公知のドクターブレード法等によりシート状とすることによって複数枚のセラミックスグリーンシートを作製し、その後セラミックスグリーンシートに打ち抜き加工を施してこれらを積層し、１５５０℃程度の高温で焼成して作製される。
【００３７】
リード端子部材２７に形成されるメタライズ配線層２９は、その一端側が、光半導体素子２４の電極，ペルチェ素子２５の電極および各種電子部品（図示せず）等の電極にボンディングワイヤ３０を介して接続され、また他端側は、リード端子３６と銀ロウ等の金属ロウ材を介して接続される。このリード端子３６を外部の駆動回路等に接続することにより、光半導体素子２４やペルチェ素子２５および各種電子部品が外部と接続される。そして、メタライズ配線層２９はＷ，Ｍｏ，Ｍｎ等の高融点金属の粉末を含有する金属ペーストを焼成して成り、例えばＷ粉末やＭｎ粉末等の金属粉末に有機樹脂バインダや溶剤を添加混合して得た金属ペーストを、リード端子部材２７用のセラミックスグリーンシートに公知のスクリーン印刷法等により所定パターンに印刷塗布しておき焼成することで、リード端子部材２７の所定位置に被着形成される。
【００３８】
また、前記リード端子３６は、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金，Ｆｅ−Ｎｉ合金等の金属から成り、光半導体素子２４を外部の駆動回路等に電気的に接続する作用をなす。リード端子３６は、例えばＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金から成る板材に打ち抜き加工，エッチング加工等を施すことにより所定形状に形成される。
【００３９】
さらに、基体２１の長辺側に対応する枠体２２の側壁には、光ファイバ３２を固定する円筒状の光ファイバ固定部材２８が、枠体２２の内外を貫通するまたは枠体２２の側壁に接合されるように取着される。この光ファイバ固定部材２８の光パッケージの外側端部には、光ファイバ３２の端部を貫通孔に挿入固定したフランジ部材３３を接着剤や溶接等により接合することにより、光半導体素子２４と光ファイバ３２の光軸を合致させた状態で光学的に結合させて固定する（図９）。このように、光ファイバ３２を設置固定することによって、光半導体素子２４で発振したレーザ光を外部に伝送する、または外部からの光を光半導体素子２４で受光することが可能になる。
【００４０】
かくして、本発明は、光パッケージと窓部材との熱膨張差により窓部材に応力が掛かり、光パッケージから窓部材が外れる、光パッケージ内の気密が破れるといった問題を解消し、また窓部材に掛かる応力により窓部材に複屈折、屈折率分布が生じて開口数，焦点等が変化し、光学特性が劣化するのを抑制するという作用効果を有する。
【００４１】
尚、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内であれば種々の変更を行っても何等差し支えない。
【００４２】
【実施例】
本発明の実施例を以下に説明する。
【００４３】
（実施例）
図１の窓部材１を以下の工程〔１〕〜〔３〕のようにして構成した。
【００４４】
〔１〕サファイア（Ａｌ2 Ｏ3 の単結晶）から成る集光レンズ用の窓部材１の一主面周辺の接合部に、２重の同心円状の環状のメタライズ層２ａ，２ｂのパターンを形成するように、Ｍｏ，Ｍｎペーストをスクリーン印刷法で塗布し、還元雰囲気中で１４００℃で焼成した。
【００４５】
〔２〕この環状のメタライズ層２ａ，２ｂ上に、無電解メッキ法によりＮｉメッキを施し、窓部材１に熱膨張係数の近いＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金から成り、環状のメタライズ層２ａおよび環状のメタライズ層２ｂを覆う幅を有する環状部材（フランジ）を、環状のメタライズ層２ａ，２ｂにＡｇ−Ｃｕ共晶合金ロウ材で接合した。
【００４６】
〔３〕さらに環状部材に電解メッキ法によりＮｉメッキ，Ａｕメッキを施し、その後、ＳＵＳから成りＮｉメッキ，Ａｕメッキを全体に施した光パッケージ本体の開口８を塞ぐようにして、Ａｕ−Ｓｎ合金ロウ材で環状部材を接合して気密封止した。
【００４７】
そして、比較例として、図５のような１重の環状のメタライズ層２を有する光パッケージを上記実施例と同様にして作製し、本発明品と比較例品の各々１００個ずつについて大気中での温度サイクル試験、フロリナート液中での熱衝撃試験、急加熱，急冷試験の３種の試験を行い、環状のメタライズ層２，２ａ，２ｂの剥がれ、Ｈｅリーク法による気密性の評価をした結果を表１に示す。尚、前記温度サイクル試験は、−６５℃〜１７５℃の温度変化の１サイクル（３０分）を１００サイクル行い、熱衝撃試験は、−７０℃〜１５５℃の温度変化の１サイクル（５分）を２０サイクル行い、急加熱，急冷試験は、ヒーターブロックにより室温（２０〜３０℃）から４００℃に急加熱し、５分間放置後氷水により０℃に急冷することで行った。
【００４８】
【表１】
0003670527.tif 000002
【００４９】
表１より、本発明の窓部材１は環状のメタライズ層２，２ａ，２ｂの剥がれ、気密性の劣化が全くなく、高い信頼性を有することが判った。これに対し、比較例では、いずれの試験においても不良品が発生し、信頼性に劣っていた。
【００５０】
さらに、上記本発明品と比較例品について、光パッケージ本体に取付けた後の変形量を測定した。図６に示すように、光パッケージの内側を−方向、外側を＋方向とし、窓部材１の変形量を測定した結果を図１０のグラフに示す。図１０より、本発明品は比較例品に比べ変形量が最大変形部で１μｍ減少し、変形量が約１７％改善され、光学特性の劣化が抑制された。
【００５１】
【発明の効果】
本発明は、窓部材の光半導体素子収納用パッケージ本体の環状部材との接合部に環状のメタライズ層を被着させ、該環状のメタライズ層にその内周側と外周側とを連通しない空隙を設けたことにより、光パッケージと環状部材と窓部材との熱膨張差によって光パッケージ本体から窓部材に掛かる応力を、環状のメタライズ層に設けた空隙によって吸収および拡散して緩和させ、窓部材が外れて光パッケージ内の気密が破れるのを防止し、また窓部材に掛かる応力により窓部材の光学特性が劣化するのを抑制するという作用効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光パッケージ用の窓部材の平面図である。
【図２】本発明の他の実施形態による窓部材の平面図である。
【図３】本発明の他の実施形態による窓部材の平面図である。
【図４】本発明の他の実施形態による窓部材の平面図である。
【図５】従来の窓部材の平面図である。
【図６】本発明の窓部材および光パッケージの部分断面図である。
【図７】従来の蓋体を除いた光パッケージの斜視図である。
【図８】従来の蓋体を除いた光パッケージの平面図である。
【図９】従来の光パッケージの断面図である。
【図１０】本発明および従来の窓部材の取付け後の変形量を示すグラフである。
【符号の説明】
１：窓部材
２，２ａ，２ｂ：環状のメタライズ層
３：空隙
４：連結部
５：ボイド状の空隙
６：非形成部
７：接合部
８：開口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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