(57)【要約】【課題】高価な真空装置を用いずに、簡易な方式で、パッケージ本体部の真空封止を行う。【解決手段】第１の本体部１と第２の本体部２とが中空部３を介して接合されたパッケージ本体部４と、パッケージ本体部４の中空部３内に設けられたゲッター材料Ｇ及び電子デバイスＥとを有し、中空部３内とパッケージ本体部４の外部とを連通させる貫通孔５を介して中空部３が真空引きされた状態でパッケージ本体部内を封止する真空封止パッケージであって、貫通孔５の近傍に低融点部３１が設けられ、部分的に加熱、溶融され貫通孔５を真空中で塞ぐ低融点部３１が設けられ、ゲッター材料Ｇは貫通孔５近傍でパッケージ本体部４の中空部内表面に実装又は成膜され、ゲッター材料Ｇと貫通孔５との距離は、余熱によって低融点部３１が溶融可能に設定された。【選択図】図１５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の本体部と第２の本体部とが中空部を介して接合されたパッケージ本体部と、前記パッケージ本体部の中空部内に設けられたゲッター材料及び電子デバイスとを有し、前記中空部内と前記パッケージ本体部の外部とを連通させる貫通孔を介して前記中空部が真空引きされた状態で前記パッケージ本体部内を封止部材で封止する真空封止パッケージであって、
前記貫通孔の近傍に前記パッケージ本体部よりも融点の低い低融点材料からなる低融点部が設けられており、前記貫通孔には前記貫通孔の近傍の低融点部が部分的に加熱されて前記低融点部が溶融されることによって前記貫通孔を真空中で塞ぐ前記封止部材が設けられており、
前記ゲッター材料は前記貫通孔の近傍でありかつ前記パッケージ本体部の中空部内表面に実装又は成膜され、
前記ゲッター材料と前記貫通孔との距離は、前記ゲッター材料を加熱することによって発生する熱の余熱によって、前記低融点部が溶融可能である距離に設定される真空封止パッケージ。
【請求項２】
前記第２の本体部に貫通孔が形成されており、前記低融点部は前記貫通孔の内周部も含めて前記第２の本体部の全面に形成される請求項１に記載の真空封止パッケージ。
【請求項３】
前記低融点部はレーザービームによって部分的に加熱および溶融され、前記低融点部の厚さは前記低融点部の溶融される体積が前記貫通孔の体積以上になるように設計され、前記レーザービームのスポット直径は前記貫通孔の直径よりも大きくなるように設定される請求項１又は請求項２のいずれか一項に記載の真空封止パッケージ。
【請求項４】
前記低融点部はＳｎ又はＳｎを含んだ合金材料である請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の真空封止パッケージ。
【請求項５】
前記貫通孔は前記パッケージ本体部の表面から反対側の面に向かって直径が漸次小さくなるようなテーパー形状に形成される請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の真空封止パッケージ。
【請求項６】
前記貫通孔は前記パッケージ本体部の表面から前記貫通孔の深さ方向の中心に向かって直径が漸次小さくなるようなテーパー形状に形成される請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の真空封止パッケージ。
【請求項７】
前記貫通孔は前記パッケージ本体部の厚さ方向に対して斜めに形成される請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の真空封止パッケージ。
【請求項８】
前記第２のパッケージ本体部は、枠状に形成された枠部材と、板状に形成された板部材とを備えており、前記板部材が前記枠部材の開口を塞ぐように前記板部材と前記枠部材とが接合されている請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の真空封止パッケージ。
【請求項９】
前記電子デバイスが赤外線受光素子であり、前記パッケージ本体部のうち前記赤外受光素子の少なくとも受光部に対向する部分に赤外線透過孔が設けられ、前記赤外線透過孔を塞ぐように赤外線透過窓材料が接合されている請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の真空封止パッケージ。
【請求項１０】
前記パッケージ本体部は配線基板を備え、前記電子デバイスは前記配線基板と電気的に接続されている請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の真空封止パッケージ。
【請求項１１】
前記電子デバイス又は赤外線受光素子は、前記配線基板に対して回路面が上向きになるように実装され、前記配線基板の表面で前記電子デバイス又は赤外線受光素子と前記配線基板との間には金属材料が形成されている請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の真空封止パッケージ。
【請求項１２】
前記配線基板の表面には、前記電子デバイスの周囲を囲う連続的な導体パターンが形成されており、前記導体パターンの幅は前記配線基板と接合される構造体の接合幅よりも広くなっている請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の真空封止パッケージ。
【請求項１３】
前記配線基板のうち、前記電子デバイス又は赤外線受光素子が設けられている面と同一面上であってかつ前記中空部の内部及び外部に、前記電子デバイスと電気的に接続された外部端子が設けられている請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載の真空封止パッケージ。
【請求項１４】
前記配線基板のうち前記電子デバイス又は赤外線受光素子が設けられている面とは表裏反対面に、前記電子デバイスと電気的に接続された外部端子が設けられている請求項１から請求項１３のいずれか一項に記載の真空封止パッケージ。
【請求項１５】
前記配線基板上に形成された前記導体パターンの表面又は前記外部端子の表面の少なくともいずれか一方の面に、Ａｕが形成されている請求項１から請求項１４のいずれか一項に記載の真空封止パッケージ。
【請求項１６】
前記配線基板はセラミックス材料又はＳｉを基材に用いた請求項１から請求項１５のいずれか一項に記載の真空封止パッケージ。
【請求項１７】
前記配線基板を除く前記パッケージ本体部は少なくともＮｉを含む合金材料からなる請求項１から請求項１６のいずれか一項に記載の真空封止パッケージ。
【請求項１８】
前記パッケージ本体部は、半導体材料、又はＮｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｐｄ、Ｐｔなどの金属又はそれらを主成分とする合金材料、又はガラスやセラミックス材料からなる請求項１から請求項１７のいずれか一項に記載の真空封止パッケージ。
【請求項１９】
請求項１から請求項１８のいずれか一項に記載の真空封止パッケージを備えるプリント回路基板。
【請求項２０】
請求項１から請求項１８のいずれか一項に記載の真空封止パッケージ、又は、請求項１９に記載のプリント回路基板を備える電子機器。
【請求項２１】
第１の本体部と第２の本体部とが中空部を介して接合されて構成されたパッケージ本体部と、前記パッケージ本体部のうち前記中空部に設けられた電子デバイスおよびゲッター材料とを備える真空封止パッケージの製造方法であって、
前記第１の本体部に電子デバイスを実装し、
前記第２の本体部に設けられた真空引き用の貫通孔の近傍にゲッター材料を実装又は成膜し、
前記電子デバイス及びゲッター材料が前記中空部内に配されるように前記第１の本体部と第２の本体部とを接合し、
前記第１の本体部と前記第２の本体部とが接合された状態で、前記第２の本体部に形成された貫通孔を介して前記中空部内を真空引きし、
前記ゲッター材料を加熱し、
前記ゲッター材料を加熱しながら、その余熱により、前記貫通孔の周囲に形成された前記第２の本体部を構成する材料よりも融点の低い低融点部を溶融して前記貫通孔を真空中で塞ぐ
真空封止パッケージの製造方法。
【請求項２２】
前記貫通孔を塞ぐ前に、前記パッケージ本体部の前記中空部を真空引きしながら、パッケージ本体部を１００℃以上に加熱する工程を含む請求項２１に記載の真空封止パッケージの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子デバイスを真空封止した真空封止パッケージ、真空封止パッケージを有するプリント回路基板、電子機器、及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、赤外線センサー、ジャイロセンサー（角速度センサー）、温度センサー、圧力センサー、加速度センサー、などの電子デバイスを真空封止したパッケージ又は装置では、小型、高性能化、低コスト化が要求されている。その中でも、夜間のセキュリティ用監視カメラや、温度分布を割り出し表示するサーモグラフィなどに用いられる赤外線センサー（赤外線受光素子）を実装したパッケージ又は装置では、内部が高真空に封止されていることが求められる。
一般に、赤外線受光素子としては、量子型と熱型とがある。このうち熱型は、量子型に比べ追随性に劣るものの、相対的な熱量を検出する方式であるため、非冷却方式も可能であり、構造を単純にすることができる。そのため、熱型によれば、製造コストを安く抑えることができる。
【０００３】
この熱型赤外線センサーを実装したパッケージ又は装置では、ウィンドウを透過した赤外線が検出素子の受光部に吸収されることによって、受光部周辺の温度が変化する。そして、その温度変化に伴う抵抗変化を信号として検出する。
高感度に信号を検出するには、受光部を熱的に絶縁する必要がある。そのため、従来から、受光部を中空に浮かせた構造にするか、又は検出素子自体を真空容器内に配置することにより、この熱的絶縁性を確保してきた。
【０００４】
ところが、熱的絶縁性の確保のために、一旦、電子デバイスを真空中で封止した後で、真空封止パッケージ本体部内の表面に吸着していた気体分子（Ｈ2Ｏ、Ｏ2、Ｎ2、等）が時間の経過と共にゆっくりとパッケージ本体部内の空間に放出され、パッケージ本体部内の真空度が低下するという現象が起きる。その結果、電子デバイスの性能が低下する（例えば赤外線センサーでは、出力信号の感度が低下する）という問題がある。
【０００５】
そこで、従来の真空封止パッケージでは、このような不具合を改善するため、パッケージの内部に「ＧＥＴＴＥＲ：ゲッター」と呼ばれる材料を実装し、前記のようなパッケージ本体部内のアウトガスが発生した場合でも、そのゲッターが気体分子を吸着することによって、真空度の低下を防止するようにしている。
ゲッターの材料としては、例えばジルコニウム、バナジウム、鉄、又はこれらの合金などが使用されるが、大気中に放置しておくと表面に気体分子が吸着してしまい、これ以上はガスを吸着できない飽和状態になってしまう。そこで真空封止パッケージ内部にゲッターを実装して、真空封止する前には、ゲッターに、いわゆる「活性化」プロセスを実施し、活性化させた後で、ゲッターを真空中で封止する必要がある。「活性化」プロセスとは、ゲッターを約４００℃〜９００℃に加熱して、表面の分子を放出させることである。
【０００６】
このようなゲッターを実装した、熱型の非冷却赤外線センサー装置、及びその製造方法としては、例えば、特許文献１に開示された技術がある。図６５は、その特許文献１の非冷却赤外線センサー装置の断面構造を示す。本構造では、真空パッケージとなるパッケージ本体部１００はメタルプレート１０１とメタルキャップ１０２とから構成される。このパッケージ本体部１００の内部および外部に設けられた端子１０３および１０４間にゲッター１０５が接続される。この端子１０４にパッケージ外部から電流を流すことによって、ゲッター１０５に内蔵されたヒーター１０６を加熱する。このヒーター１０６は、図６６に示すように、端子１０４と電気的に接続され、ヒーター１０６への通電によって同時にゲッター１０５が加熱されて活性化される。
【０００７】
また、この特許文献１には、その他の技術として図６７に示すように、メタルキャップ１０２の内面にゲッター１０５を接合し、加熱した外部ヒーター１０７をメタルキャップ１０２に接触させることにより、ゲッター１０５を加熱して活性化させるという方法も開示されている。
なお、図６５〜図６７に示す装置には、赤外線受光素子１０８、パッケージ本体部１００内を真空にするための排気管１０９、赤外線を透過させるための赤外線透過窓１１０が設けられる。
【０００８】
ゲッターを実装した、熱型の非冷却赤外線センサー装置、及びその製造方法は、先の特許文献１の他に、以下の特許文献２及び３によっても知られている。
特許文献２に示される技術は、図６８に示されるように、赤外線透過窓１１０に設けられた真空引き用の貫通孔１１１を通して配線されたゲッター１０５が、下部プレートと一体な基板１１２と赤外線透過窓１１０との空隙１１３内に配置され、貫通孔１１１を通した配線１１４に通電することにより内部のゲッター１０５を加熱し、活性化させる。
特許文献３に示される技術は、図６９に示されるように、真空チャンバー１１５内に置かれた状態で、赤外線透過窓１１０に実装されたゲッター１０５を、ヒーター１１６・１１７に接触加熱して活性化させ、その後、赤外線透過窓１１０と上部の基板１１８をと真空中で接合させる。
【０００９】
また、上述したような特許文献１〜３とともに特許文献４に示される真空パッケージの技術も知られている。この真空パッケージは、図７０に示されるように、パッケージ本体部１００内に張り出した遮光板１２０上に、上記ゲッターに相当するドーナッツ形状のガス吸着剤１２１を設け、このガス吸着剤１２１に対して、上部の赤外線透過窓１１０を通じて光エネルギーを照射し、これによって内部のガスを吸着して真空にする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００３−１３９６１６号公報
【特許文献２】特開平１１−３２６０３７号公報
【特許文献３】特開２００６−１０４０５号公報
【特許文献４】特開２００７−０７３７２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、図６５〜図７０に示す従来の真空封止パッケージでは、以下のような課題がある。
例えば図６５および図６６に示す真空封止パッケージでは、ゲッター１０５にヒーターを内蔵させる必要があり、ゲッターの製造を自動化できず、ゲッター１０５自身が高価になってしまう。したがって、これを用いた真空封止パッケージの製造コストが高くなってしまうという課題がある。
また、図６７又は図６９に示す真空封止パッケージの製造方法では、真空中でメタルキャップ１０２又は赤外線透過窓１１０を上下させ、基板１１２と接続させることができるように、真空装置内部で機械部品を上下させることができるような特別な機構や、ロボットのハンドリング機構等を設置しなければならない。したがって、真空装置自体が高価になってしまい、製造装置の設備投資コストが高くなってしまうという課題がある。
【００１２】
また、図６８に示す真空封止パッケージの製造方法では、パッケージ１個１個について、ゲッター１０５と連結した配線１１４を赤外線透過窓１１０に形成した貫通孔１１１に通す必要がある。したがって、このような方法では生産性に乏しく真空封止パッケージの製造コストを安くすることが難しいという課題がある。
また、図７０に示す真空パッケージでは、上述した図６５〜図６９のような真空封止パッケージのための特別な装置を使用しないが、その分、十分な真空度を得ることができないという問題もあった。
【００１３】
また、ここでは特許文献１〜４を引用し、真空封止パッケージの代表例として電子デバイスに赤外線センサーを実装した真空封止パッケージを挙げたが、電子デバイスに赤外線センサー以外のデバイスを用いた場合でも上記のような課題があることは言うまでもない。 
【００１４】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、予め内部を真空にした状態でパッケージ本体部の封止を行う形式のパッケージにおいて、内部に可動な機械部品やロボットのハンドリング機構等が設けられたような高価な真空装置を用いずに、かつ簡易な方式で、パッケージ本体部の真空封止を行うことができる真空封止パッケージ、及びその製造方法を提供することを目的とする。また、封止後の真空状態の維持も容易に行うことができる生産性に優れた真空封止パッケージ、及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
すなわち、本発明は、第１の本体部と第２の本体部とが中空部を介して接合されたパッケージ本体部と、前記パッケージ本体部の中空部内に設けられたゲッター材料及び電子デバイスとを有し、前記中空部の内部と前記パッケージ本体部の外部とを連通させる貫通孔を介して前記中空部が真空引きされた状態で前記パッケージ本体部内を封止部材で封止する真空封止パッケージであって、前記第１の本体部は配線基板を有し、前記ゲッター材料及び電子デバイスはそれぞれ前記中空部内に位置する前記配線基板上に形成された第１の導体パッド及び第２の導体パッドとそれぞれ接続されており、前記第１の導体パッドは前記中空部外に位置する前記配線基板上に形成された第３の導体パッドと熱伝導材料を介して接続され、前記第２の導体パッドは前記中空部外に位置する前記配線基板上に形成された第４の導体パッドと電気的に接続されている。
【００１６】
また、本発明では、第１の本体部と第２の本体部とが中空部を介して接合されたパッケージ本体部と、前記パッケージ本体部の中空部内に設けられたゲッター材料及び電子デバイスとを有し、前記中空部内と前記パッケージ本体部の外部とを連通させる貫通孔を介して前記中空部が真空引きされた状態で前記貫通孔を封止部材で封止する真空封止パッケージであって、前記封止部材は、前記パッケージ本体部の前記貫通孔の近傍を部分的に加熱することによって前記貫通穴の近傍が溶融されて形成される。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、第３の導体パッドがパッケージ本体部の中空部外に位置し、前記パッケージ本体部の中空部内に位置する配線基板上に形成された第１の導体パッドと熱伝導材料を介して接続されているので、パッケージ本体部の中空部内を真空引きして封止した後、例えば、前記第３の導体パッドにレーザービーム等を照射すれば、熱伝導材料を介して第１の導体パッドおよび前記第１の導体パッド上のゲッター材料が加熱される。これにより、ゲッター材料に、パッケージ本体部の中空部内にある気体分子を吸着させることでき、前記中空部内の真空度の低下を防止することが可能となる。すなわち、本発明では、パッケージ本体部の中空部内を真空引きして封止した後、パッケージ本体部の中空部内ある第１の導体パッド上のゲッター材料を、熱伝導材料を介して加熱できる。したがって、予め内部を真空にした状態でパッケージ本体部の封止を行う形式のパッケージにおいて、簡易な方式で、パッケージ本体部の封止後の真空状態を維持することができ、その生産性を大幅に向上させることが可能となる。
【００１８】
また、本発明では、パッケージ本体部の中空部内と外部との貫通孔を封止する封止部材を、貫通孔の近傍を部分的に加熱し、前記パッケージ本体部の構成材料が溶融されることによって構成したので、例えば、当該封止部材を、前記パッケージ本体部よりも低融点材料とすることにより、低いパワーのレーザー装置で貫通孔の封止を行うことができ、結果的に製造コストを下げることが可能となる。
また、本発明の実施形態では、前記貫通孔の近傍に、前記パッケージ本体部よりも融点の低い低融点金属材料からなる低融点部を設け、前記低融点部が加熱溶融されて前記貫通孔を塞ぐ前記封止部材を形成するようにした。従来の構造体では、前記貫通孔の内部に低融点金属の皮膜がなく、パッケージ本体部の主材料そのものが露出しているため、濡れ不良が起こって貫通孔の内部を塞ぐ場合に時間がかかっていた。これに対して、本発明の実施形態では、低融点部を加熱することによって、前記低融点部が貫通孔の内部にも良く濡れ広がり、前記貫通孔を確実に塞ぐことができるというメリットがある。すなわち、予め内部を真空にした状態でパッケージ本体部の封止を行う形式のパッケージにおいて、簡易な方式で、パッケージ本体部の封止を行うことができ、パッケージの生産性を大幅に向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施例１による真空封止パッケージにおいて、貫通孔を塞ぐ前の状態を示す断面図である。
【図２】本発明の実施例１において、貫通孔を塞いだ状態を示す断面図である。
【図３】本発明の実施例１において、ゲッター材料を間接的に加熱する方法を示す断面図である。
【図４】本発明の実施例１において、ゲッター材料を間接的に加熱する別の方法を示す断面図である。
【図５】本発明の実施例１の真空封止パッケージの製造工程を示し、配線基板の一方の主面に電子デバイスを設けた状態を示す断面図である。
【図６】本発明の実施例１の製造工程を示し、電子デバイスと配線基板上の第２の導体パッドとが接続された状態を示す断面図である。
【図７】本発明の実施例１の製造工程を示し、第１の導体パッドにゲッター材料を実装又は形成した状態を示す断面図である。
【図８】本発明の実施例１の真空封止パッケージの別の製造工程を示し、配線基板上の第１の導体パッドにゲッター材料を実装又は形成した状態を示す断面図である。
【図９】本発明の実施例１の製造工程を示し、配線基板に第２の本体部（蓋部材）を接合した状態を示す断面図である。
【図１０】本発明の実施例１の製造工程を示し、真空ポンプでパッケージ本体部の中空部を真空引きしている状態を示す断面図である。
【図１１】本発明の実施例１の製造工程を示し、ゲッター材料を間接的に加熱し、真空中でゲッター材料を活性化させる方法を示す断面図である。
【図１２】本発明の実施例１の製造工程を示し、ゲッター材料を間接的に加熱し、真空中でゲッター材料を活性化させる別の方法を示す説明図である。
【図１３】本発明の実施例１の製造工程を示し、真空引き部分の中心部に形成された貫通孔を塞ぐ状態を示す断面図である。
【図１４】本発明の実施例１の製造工程を示し、完成した真空封止パッケージを示す断面図である。
【図１５】本発明の実施例２による真空封止パッケージにおいて、貫通孔を塞ぐ前の状態を示す断面図である。
【図１６】本発明の実施例２において、貫通孔を塞いだ状態を示す断面図である。
【図１７】本発明の実施例２の変形例を示す断面図である。
【図１８】本発明の実施例２の変形例において、貫通孔を塞いだ状態を示す断面図である。
【図１９】本発明の実施例２の別の変形例を示す断面図である。
【図２０】本発明の実施例２の別の変形例において、貫通孔を塞いだ状態を示す断面図である。
【図２１】本発明の実施例２の真空封止パッケージの製造工程を示し、ゲッター材料を間接的に加熱して活性化する方法を示す断面図である。
【図２２】本発明の実施例２の製造工程を示し、貫通孔の周囲の低融点金属材料を溶融させて貫通孔を塞ぐ方法を示す断面図である。
【図２３】本発明の実施例２の製造工程を示し、第２の本体部（蓋部材）又は配線基板上に形成された低融点金属材料にレーザービームを照射している状態を示す断面図である。
【図２４】本発明の実施例２の製造工程を示し、低融点金属材料が貫通孔を塞いだ状態を示す断面図である。
【図２５】本発明の実施例２の変形例として、電子デバイスが赤外線センサー（赤外線受光素子）である場合の構造を示す断面図である。
【図２６Ａ】本発明の実施例３による真空封止パッケージを示す上面図である。
【図２６Ｂ】本発明の実施例３による真空封止パッケージの変形例を示す上面図である。
【図２７】図２６Ａに示された本発明の実施例３において、第２の本体部（蓋部材）と配線基板との接合状態を示す断面図である。
【図２８】図２６Ａに示された本発明の実施例３において、第２の本体部（蓋部材）と配線基板との接合部分を示す断面図である。
【図２９】本発明の実施例４による真空封止パッケージにおける貫通孔の第１の形状を示す断面図である。
【図３０】本発明の実施例４による真空封止パッケージにおける貫通孔の第２の形状を示す断面図である。
【図３１】本発明の実施例４による真空封止パッケージにおける貫通孔の第３の形状を示す断面図である。
【図３２】本発明の実施例５による真空封止パッケージにおいて、貫通孔を塞ぐ前の状態を示す断面図である。
【図３３】本発明の実施例５において、ゲッター材料を活性化する方法を示す断面図である。
【図３４】本発明の実施例５において、貫通孔を塞いだ状態を示す断面図である。
【図３５】本発明の実施例６による真空封止パッケージにおいて、貫通孔を塞ぐ前の状態を示す断面図である。
【図３６】本発明の実施例６において、ゲッター材料を加熱し、活性化する方法を示す断面図である。
【図３７】本発明の実施例６において、貫通孔を塞いだ状態を示す断面図である。
【図３８】本発明の実施例６の変形例を示す断面図である。
【図３９】本発明の実施例６の変形例において、ゲッター材料を加熱し、活性化する方法を示す断面図である。
【図４０】本発明の実施例６の変形例において、貫通孔の周囲に形成された低融点金属材料によって貫通孔が塞がれた状態を示す断面図である。
【図４１】本発明の実施例７による真空封止パッケージにおいて、貫通孔を塞ぐ前の状態を示す断面図である。
【図４２】本発明の実施例７において、ゲッター材料を活性化させる方法を示す断面図である。
【図４３】本発明の実施例７において、貫通孔を塞いだ状態を示す断面図である。
【図４４】本発明の実施例７において、貫通孔を塞ぐ方法を示す断面図である。
【図４５】本発明の実施例７において、貫通孔が塞がれた状態を示す断面図である。
【図４６】本発明の実施例７の変形例において、貫通孔を塞ぐ前の状態を示す断面図である。
【図４７】本発明の実施例７の変形例において、ゲッター材料を活性化する状態を示す断面図である。
【図４８】本発明の実施例７の別の変形例を示す断面図である。
【図４９】本発明の実施例７の別の変形例において、ゲッター材料を活性化する状態を示す断面図である。
【図５０】本発明の実施例７の別の変形例において、貫通孔が塞がれた状態を示す断面図である。
【図５１】本発明の実施例８による真空封止パッケージにおいて、貫通孔を塞ぐ前の状態を示す断面図である。
【図５２】本発明の実施例８において、貫通孔を塞いだ状態を示す断面図である。
【図５３】本発明の実施例８における板部材を示す平面図である。
【図５４】本発明の実施例８における枠部材を示す平面図である。
【図５５】本発明の実施例８における赤外線透過窓を示す平面図である。
【図５６】本発明の実施例８の変形例における板部材を示す平面図である。
【図５７】本発明の実施例８の変形例における枠部材を示す平面図である。
【図５８】本発明の実施例８の変形例において、貫通孔を塞いだ状態を示す断面図である。
【図５９】本発明の実施例９による真空封止パッケージを示す断面図である。
【図６０】本発明の実施例１０による真空封止パッケージを示す断面図である。
【図６１】本発明の実施例１１による真空封止パッケージを示す断面図である。
【図６２】本発明の実施例１２による真空封止パッケージにおいて、貫通孔を塞ぐ前の状態を示す断面図である。
【図６３】本発明の実施例１３によるプリント基板を示す説明図である。
【図６４】本発明の実施例１３の変形例を示す説明図である。
【図６５】従来の真空封止パッケージの第1例を示す断面図である。
【図６６】従来の真空封止パッケージの第１例に用いているゲッターを示す説明図である。
【図６７】従来の真空封止パッケージの第２例を示す断面図である。
【図６８】従来の真空封止パッケージの第３例を示す断面図である。
【図６９】従来の真空封止パッケージの第４例を示す断面図である。
【図７０】従来の真空封止パッケージの第５例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００２０】
以下、本発明の実施例１における真空封止パッケージについて、図１〜図１４を参照して説明する。
まず、これらの図において、図１はパッケージ内を排気管により真空にしている状態を示す断面図である。図２は、真空となったパッケージを封止した状態を示す断面図である。
これらの図において、真空封止パッケージＰは、配線基板１０（後述する）を上面に一体に有する第１の本体部１と、蓋部材となる第２の本体部２とが中空部３を介して接合されたパッケージ本体部４と、このパッケージ本体部４内の中空部３内に設けられたゲッター材料Ｇ及び電子デバイスＥとを備える。
【００２１】
パッケージ本体部４には、中空部３とパッケージ本体部４の外方とを連通させる貫通孔５が形成されており、貫通孔５に挿入された真空引き用排気管６（図１）を介して中空部３内が真空引きされる。真空引き用排気管６による真空引き後、貫通孔５は封止部材７により閉じられて、真空状態が保持される。
前記パッケージ本体部４の中空部３内に位置しかつ第１の本体部１の上面には配線基板１０が設けられる。配線基板１０上には、気体分子（Ｈ2Ｏ、Ｏ2、Ｎ2、等）の吸着部材となるゲッター材料Ｇ及び電子デバイスＥが設けられている。
【００２２】
ゲッター材料Ｇ及び電子デバイスＥは、配線基板１０上に形成された第１の導体パッド１１及び第２の導体パッド１２にそれぞれ接続されている。第１の導体パッド１１は、中空部３の外部に位置し配線基板１０上に形成された第３の導体パッド１４に熱伝導材料１３を介して接続されている。第２の導体パッド１２は、パッケージ本体部４の中空部３の外部に位置し配線基板１０上に形成された第４の導体パッド１５に配線１６を介して電気的に接続されている。
【００２３】
ゲッター材料Ｇは、配線基板１０の主面（電子デバイスＥが実装されている面）と同一面上に位置し、中空部３内に形成されている第１の導体パッド１１上に実装又は直接形成されている。ゲッター材料Ｇは、真空封止パッケージＰを作製後、真空封止パッケージ本体部４の内部表面（第１の本体部１、又は第２の本体部２の内部表面）に吸着していた微量の気体分子（Ｈ２Ｏ、Ｎ２、Ｏ２、Ａｒなど）がパッケージ中空部３に放出され、真空度が低下するのを防ぐために設けられる。真空封止を行う前には、パッケージ本体部４内を十分に真空引きし、かつ、ベーキングによってできるだけパッケージ本体部４内表面に吸着している気体分子を除去する。しかしながら、それでも除去しきれなかった気体分子は長期間後に中空部３内に放出される可能性があるが、これをゲッター材料Ｇが吸着してパッケージ本体部４内の真空度の低下を防止する。
【００２４】
ゲッター材料Ｇとしては、特に制限は無いが、例えばジルコニウム、チタン、バナジウム、鉄、又はこれらを含む合金などを用いることができる。
また、ゲッター材料Ｇが実装されている第１の導体パッド１１は、配線基板１０の主面であって、かつ、電子デバイスＥやゲッター材料Ｇが実装されている面と同一面上に設けられる。第１の導体パッド１１は、ケージ中空部３の外部に形成された第３の導体パッド１４と熱伝導材料１３を介して接続されている。
【００２５】
熱伝導材料１３としては、例えばＣｕ、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｐｔを主成分とする金属材料を用いることが好ましい。この熱伝導材料１３の周囲はガラスセラミックス、アルミナ、ガラス、などの絶縁材料で囲まれていることが好ましい。Ｃｕ、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｐｔなどを主成分とする金属材料は一般に熱伝導率が高く、一方でガラスセラミックス、アルミナ、ガラスなどの絶縁材料は一般に熱伝導率が低い。このため、パッケージ本体部４の外部に位置する第３の導体パッド１４を加熱した場合、熱伝導材料１３を介して第１の導体パッド１１上のゲッター材料Ｇに対し効率良く熱が伝えることができ、ゲッター材料Ｇを間接的に加熱することができる。
また、このように絶縁材料にガラスセラミックス、アルミナ、ガラスを用いた回路基板１０を用いることにより、長期間に渡って信頼性の高いパッケージを実現することができる。この理由は、上記絶縁材料は線膨張率が小さい（約３〜４ｐｐｍ）ので、配線基板１０と電子デバイスＥ（一般にＳｉをベース基板として回路形成がされている）との線膨張率の差が小さいためである。
【００２６】
上記のような絶縁材料を用いると、樹脂材料を用いた場合と比較して、絶縁材料から発生するアウトガスが少なく、真空封止パッケージを作製後の真空度の悪化を防ぐことができるというメリットがある。
第３の導体パッド１４の加熱方法としては、例えばレーザー光源２０からレーザービーム２１を第３の導体パッド１４に直接照射する方法（図３）や、加熱した金属ヒーター又はセラミックヒーターＨを直接、第３の導体パッド１４に接触させる方法（図４）などを用いることができる。
【００２７】
熱伝導材料１３として用いられるＣｕ、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｐｔを主成分とする金属材料や、ガラスセラミックス、アルミナ、ガラス等の絶縁材料は耐熱温度が高いため、ゲッター材料Ｇを活性化させるために必要な温度と時間（約４００℃〜９００℃で約数１０秒〜１０分）にさらしても変形や変質を生じることが無い。
電子デバイスＥは、一般に矩形板状であり、第１の本体部１の主面上であって、かつパッケージ本体部４の中空部３内に設けられている。電子デバイスＥは、エポキシ樹脂系の接着フィルムや、金属はんだ材料などの接合材（図中では省略している）を介して第１の本体部１の主面に固定されている。
【００２８】
電子デバイスＥと配線基板１０とを接着剤や接合材で固定する際、配線基板１０の表面上に例えばＣｕ、Ｎｉ、Ａｕ、Ａｌ、Ｐｄ、などの金属材料１７を形成しておく。これは、配線基板１０に用いる絶縁材料と接着剤、又は接合材との接着強度を高めるためである。配線基板１０に用いる絶縁材料にどのような材料を用いるかによって、接着剤、又は接合材との接着強度は異なるため、材料の選択条件によっては金属材料１７を形成しなくとも良い場合もある。
【００２９】
また、電子デバイスＥは、中空部３内に位置する配線基板１０の主面であって、かつ電子デバイスＥが実装されている面と同一面上に形成された第２の導体パッド１２と電気的に接続される。例えば図１に示す例では、電子デバイスＥと第２の導体パッド１２とが、Ａｌ、Ａｕなどを主材料とするワイヤー線２２によって電気的に接続される。図１、図２では、電子デバイスＥの外部端子と第２の導体パッド１２とをワイヤー線２２によって電気的に接続する構造を示しているが、特に電気的な接続方法は制約されない。
ＴＡＢテープ接続法や、電子デバイスＥの回路形成面Ｅ１を配線基板１０と対向するように向けて実装するフリップチップ実装を用いて、はんだバンプ、Ａｕバンプ、等の金属バンプによって接続する方法を用いても良い。
【００３０】
第２の導体パッド１２は、中空部３の外部に位置する配線基板１０上に形成された第４の導体パッド１５と電気的に接続される。この第４の導体パッドを用いて、真空封止パッケージとマザーボード基板、又はモジュール基板との接続を行う。この電子デバイスＥとしては、特に制限は無いが、例えばＤＲＡＭ、フラッシュメモリなどの記憶素子（メモリ）、各種演算処理素子（プロセッサー）、電源素子、及びセンサー素子（赤外線センサー、ジャイロセンサー（角測度センサー）、温度センサー、圧力センサー、加速度センサー、油圧センサー、）などを用いることができる。 
【００３１】
真空封止パッケージ本体部４を構成する第１の本体部１と第２の本体部２との材料には特に制限はないが、真空封止した後に、ガスを放出しにくい材料であることが好ましい。具体的には第１および第２の本体部１および２は、ＳｉやＧｅなどの半導体材料や、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｐｄ、Ｐｔなどの金属や、それらを主成分とする合金材料、あるいはＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３などのガラスやセラミックス材料であることが望ましい。本体部１および２の材料に樹脂材料を用いることは避けることが好ましい。なぜなら、樹脂材料は水分を吸水しやすく、真空封止後に水分子がパッケージ本体部４内に放出されやすいからである。
【００３２】
また、パッケージ本体部４、特に、第２の本体部２が少なくともＮｉを含む合金材料（例えばコバール、４２アロイ合金など）から作製されるのが好ましい。コバール、４２アロイ合金など、少なくともＮｉを含む合金材料は、線膨張率も小さい（約３〜４ｐｐｍ）ため、長期間に渡り信頼性の高いパッケージを実現することができる。また、コバール、４２アロイ合金などの合金材料は磁性体であるため、これが磁気シールド効果を有しており、電子デバイスＥを密閉している構造体の外部に実装されている他の電子デバイスからの電磁干渉を受けずに済むので、安定した動作を実現できるというメリットがある。逆に、構造体で密閉された電子デバイスＥが強い電磁波を発する場合は、パッケージ本体部４の外部に実装されている他の電子デバイスへの電磁干渉を防止することができというメリットもある。さらに、それらの材料は金属であり導体であるため、表面にそれらの材料とは種類の異なる金属層（金属膜）を形成したい場合は、スパッタ法や蒸着法よりも短時間で安く厚い金属層を形成できる電気（電解）メッキ法を用いることができるというメリットもある。
第１の本体部１と第２の本体部２との接合は、例えばＳｎ、Ｐｂ、ＳｎＰｂ、ＳｎＡｇ、ＳｎＣｕ、ＳｎＡｇＣｕ、ＳｎＩｎ、ＳｎＺｎ、ＳｎＢｉ、ＳｎＺｎＢｉ、Ｂｉ、Ｉｎ、ＩｎＡｇ、などのはんだ材料を介して接合しても良い。その場合、第１の本体部１と第２の本体部２を互いに接合させる部分の表面に、はんだ材料の拡散を防止し、又は、はんだ材料の濡れを促進するＮｉ、ＮｉＰ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｐｄ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｐｔや、それらを主成分とする合金などを、スパッタ法、蒸着法、メッキ法によって、予め形成しておくことが好ましい。これらの金属膜の間に、上記のはんだ材料を供給して、リフロー炉やホットプレートなどで加熱溶融することにより、第１の本体部１と第２の本体部２とを接続する。
【００３３】
上記のはんだ材料を用いずに第１の本体部１と第２の本体部２とを接合する方法はその他にも複数ある。例えば第１の本体部１と第２の本体部を構成する材料の組み合わせがＳｉ−Ｓｉ、ＳｉＯ２−ＳｉＯ２、Ｓｉ−ガラス、ガラス−ガラスなどの場合は、陽極接合などによって直接接合してもよい。また、Ｓｉ−Ｓｉ、ガラス−ガラス、金属−金属などの場合は表面活性化接合を用いてもよい。また、金属−金属の組み合わせの場合は、表面活性化接合だけでなく熱圧着法による接合や溶接法によって接合してもよい。また第１の本体部１と第２の本体部２の表面にＡｕを成膜しておき、Ａｕ−Ａｕ熱圧着法、超音波接合、表面活性化接合、などのプロセスによって第１の本体部１と第２の本体部２を接合してもよい。
【００３４】
第２の本体部２には、上述したように真空引き用の貫通孔５が形成されている。図１は、真空封止前の状態のパッケージ本体部４を示しているが、蓋部材となる第２の本体部２の天面には貫通孔５が設けられる。この貫通孔５を介して、第２の本体部２と接合され一体化された円筒状又は角柱状の真空引き用排気管６が接続される。
この真空引き用排気管６は、第２の本体部２の貫通孔５に接続した状態で、配管２３を介して真空ポンプ２４（後述する）と接続することによって、パッケージ本体部４内を真空引きする。
【００３５】
真空引き用排気管６は、Ｃｕ、Ａｌ、などを主成分とする金属材料とし、第２の本体部２と溶接により気密接合されているのが好ましい。
図１では真空引き用排気管６、及び貫通孔５は、第２の本体部２の天面に形成されている描写になっているが、真空引き用排気管６が第２の本体部２の側面部や、配線基板１０に形成されていても良い。
真空引き後、真空引き用排気管６は真空ポンプ２４と接続したまま、例えば、かしめ圧着法等により真空引き用排気管６の一部を金属圧着封止して、封止部材７を形成することにより、真空封止パッケージＰが作製される。
なお、上記実施例１において符号５０で示すものは、導体パターンであるが、これについては、以下の実施例３にて説明する。
【００３６】
次に、このように構成された本実施例における真空封止パッケージの製造方法について説明する。
まず、図５に示すように、エポキシ樹脂系の接着フィルムや金属はんだ材料などの接合材を用いて、配線基板１０上に（図５中では配線基板１０上に形成した金属材料１７上に）電子デバイスＥを実装（接着固定）する。次に、図６に示すように、電子デバイスＥの外部端子２０と、配線基板１０上の第２の導体パッドとを電気的に接続する。図６では電子デバイスＥの外部端子２０と配線基板１０上の第２の導体パッドとの電気的な接続は、Ａｌ、Ａｕなどを主材料とするワイヤー線２２でボンディングしているように描写しているが、特に制限は無く、別の手段で電気的に両者を接続しても構わない。
【００３７】
次いで、図７に示すように例えばジルコニウム、バナジウム、鉄、又はこれらの合金を主成分とするゲッター材料Ｇを配線基板１０上の第１の導体パッド１１上に例えば導電性接着剤などの導電性材料（図７中では省略している）を用いて実装する。ゲッター材料Ｇの主要部は薄膜材料であるが、例えば実装しやすいようにＳｉや金属などの基板上に形成されたものを用いることができる。これらの基板材料は熱伝導率が高く、この後述べるゲッターの活性化プロセスの際に、第１の導体パッド１１に伝わった熱を効率良くゲッター材料Ｇの主要部（薄膜部）に伝えることができる。
【００３８】
図５〜図７においては、電子デバイスＥを配線基板１０と電気的に接続した後でゲッター材料Ｇを実装している。しかしながら、図８に示すように初めにゲッター材料Ｇを配線基板１０上の第１の導体パッド１１上に実装するか、あるいは第１の導体パッド１１上に直接、スパッタ法、蒸着法などの方法によって形成しても良い。
【００３９】
次いで、図９に示すように、配線基板１０と蓋部材となる第２の本体部２とによって囲まれる中空部３内に電子デバイスＥを収容した状態で、配線基板１０と第２の本体部２とを接合する。接合方法の例は上述したとおりである。図９に示すように、第２の本体部２には、中心部にパッケージ本体部４の中空部の内部から外部まで貫通している貫通孔５が設けられた真空引き用排気管６が接合されている。
【００４０】
次いで、図１０に示すように真空引き用排気管６と真空ポンプ２４とを、真空引き配管２３を介して接続し、パッケージ本体部４内の中空部３を真空引きする。真空ポンプ２４には粗引き用としてロータリーポンプ、油拡散ポンプ、クライオポンプ、ターボ分子ポンプ、又は、これらのポンプを組み合わせたものを用いる。
電子デバイスＥに赤外線センサー（赤外線受光素子）を用いる場合は、一般的に真空封止直後の真空度として、約１０−６Ｔｏｒｒ〜１０−７Ｔｏｒｒ（１０−４Ｐａ〜１０−５Ｐａ）以下の高い真空度が必要又は好ましいため、ロータリーポンプとクライオポンプの組み合わせ、又はロータリーポンプとターボ分子ポンプとの組み合わせで真空ポンプを準備することが好ましい。
また到達真空度が約１０−４Ｐａ台の範囲に入った後は、パッケージ本体部４の中空部３の表面に吸着している主に水分子を放出させて、真空引きを行うため、パッケージ本体部４を約１００℃〜２００℃以上に加熱するベーキング工程も取り入れることが好ましい。また、このベーキング工程は、この後述べるゲッターの活性化工程の後で行っても構わない。
【００４１】
次いで、図１１に示すように、配線基板１０上の第３の導体パッド１４にレーザー光源２０を用いてレーザービーム２１を照射する。これによって、第３の導体パッド１４を加熱し、熱伝導材料１３を介して熱を第１の導体パッド１１に伝え、第１の導体パッド上に実装又は形成されたゲッター材料Ｇを加熱する。レーザー光源２０には、炭酸ガスレーザー、ＹＡＧレーザー、エキシマレーザーなどを用いることができる。
【００４２】
また図１２に示すように、配線基板１０上の第３の導体パッド１４に加熱したヒーターＨを接触させて第３の導体パッド１４を加熱してもよい。これによって、同様に熱伝導材料１３を介して熱を第１の導体パッド１１に伝え、第１の導体パッド上に実装又は形成されたゲッター材料Ｇを加熱することができる。
ゲッター材料Ｇは一般に約４００℃〜９００℃に加熱する必要がある。したがって、図１１に示すようなレーザービーム２１を用いた間接加熱方法や図１２に示すようなヒーターＨを用いた間接加熱方法では、予めゲッター材料Ｇが約４００℃〜９００℃になるような条件（レーザービーム照射の場合は、パワー、ビーム径、照射時間など。ヒーター加熱の場合は、ヒーターの温度）を求めておく。また目標の温度によって異なるが、ゲッター材料Ｇの活性化（表面に吸着した分子を放出させる）に要する時間は、数１０秒〜１０分程度である。温度が高いほど、活性化時間は短くて済む。
【００４３】
次いで、図１３に示すように真空引き用排気管６を、かしめ圧着工具２５を用いて金属圧着し、パッケージ本体部４の中空部３内部を真空封止することにより、図１４に示すような真空封止パッケージが完成する。
【００４４】
以上詳細に説明したように、本発明の実施例１における真空封止パッケージＰによれば、第３の導体パッド１４がパッケージ本体部４の中空部３の外にあり、パッケージ本体部４の中空部３内にある配線基板上に形成された第１の導体パッド１１と熱伝導材料１３を介して接続されている。パッケージ本体部４の中空部３内を真空引きして封止した後、例えば、前記第３の導体パッド１４にレーザービーム２１を照射すれば、熱伝導材料１３を介して第１の導体パッド１１が加熱されるとともに、第１の導体パッド１１上のゲッター材料Ｇが加熱される。これにより、ゲッター材料Ｇに、パッケージ本体部４の中空部３内にある気体分子を吸着させることでき、中空部３内の真空度の低下を防止することが可能となる。
【００４５】
すなわち、上記の真空封止パッケージＰでは、パッケージ本体部４の中空部３内を真空引きして封止した後、パッケージ本体部４の中空部３内ある第１の導体パッド１１上のゲッター材料Ｇを、熱伝導材料１３を介して加熱できるので、予め内部を真空にした状態でパッケージ本体部４の封止を行う形式のパッケージにおいて、特許文献１〜３に示されるような、高価な真空装置（内部に機械部品を動かす機構、又はロボットのハンドリング機構等が設けられている真空装置）を用いない簡易な方式で、パッケージ本体部４の封止後の真空状態を維持することができ、パッケージの生産性を大幅に向上させることが可能となる。
【実施例２】
【００４６】
次に、本発明の実施例２について図１５〜図２５を参照して説明する。これら図１５及び図１６において、図１〜図１４に記載の構成要素と同一部分については同一符号を付し、その説明を省略する。この実施例２と上述した実施例１とは共通する構成を有するので、主として異なる点について説明する。なお、図１５は貫通孔５を封止する前の状態を示す断面図、図１６は、貫通孔５を封止した後の断面図である。
【００４７】
この実施例２では、真空封止パッケージ本体部４の蓋部材となる第２の本体部２に予め真空引き用の貫通孔５が形成されている。この貫通孔５を塞ぐ方法が実施例１と異なる。貫通孔５の数は、１つであっても構わないが、真空引きの効率を高めるため複数形成されているのが好ましい。貫通孔５の形成コストと真空引き時間に係わるプロセスコストの観点から、最適な貫通孔５の数を設計するのが好ましい。
【００４８】
貫通孔５は、例えば異方性エッチング、等方性エッチング、ドライエッチング、ドリル、サンドブラスタ、超音波加工、ワイヤー放電などの方法によって形成される。貫通孔５を形成する基材がＳｉの場合は、異方性エッチング、又は等方性エッチングによって貫通孔５を形成することが可能である。すなわち、貫通孔５を形成しない部分にＳｉＯ２、ＳｉＮ、ＳｉＯＮや金属などからなる、マスク又は耐アルカリレジストを形成し、その後、ＫＯＨ、ＴＭＡＨ（テトラメチルアンモニウムハイドロキシサイト）、ヒドラジン、ＥＰＷ（エチレンジアミン−ピロカテコール−水）などによるエッチングを行い、貫通孔５を形成することができる。また、基材がＳｉではなく金属などの場合は、マスク材料にフォトレジストを用い、エッチング液に酸やアルカリなどを用いてもよい。貫通孔５の形成方法は、以後説明する実施の形態でも共通である。
【００４９】
貫通孔５は、第２の本体部２を構成している材料、又は貫通孔５の近傍又は第２の本体部２の表面全体に形成された第２の本体部２を構成している材料よりも低融点材料からなる封止部材３０によって塞がれている。図１５および図１６では代表例として第２の本体部２の表面全体に、低融点材料が形成されている構造を示している。 
【００５０】
また図１５及び図１６では示されていないが、貫通孔５は、配線基板１０を一体に有する第１の本体部１に設けられていても良く、配線基板１０を構成している材料、又は配線基板１０を構成する材料よりも低融点材料からなる封止部材３０によって塞がれている構造となる。
【００５１】
封止部材３０は、例えばレーザー装置を用いて、貫通孔５の周囲を材料の融点以上の温度まで局所的に加熱することにより溶かし、貫通孔５を塞いだ状態で固められることにより、貫通孔５が塞がれる。このとき、貫通孔５を塞いだ箇所が封止部材３０となる。第２の本体部２を構成する材料が金属やＳｉの場合、一般に融点が約１０００℃以上と高いので、第２の本体部２の表面（貫通孔５の近傍、又は第２の本体部２の表面全体）に例えばＳｎ又はＳｎを含んだ合金材料（融点が約１００℃〜３００℃：Ｓｎ、ＳｎＰｂ、ＳｎＡｇ、ＳｎＡｇＣｕ、ＳｎＣｕ、ＳｎＩｎ、ＳｎＺｎ、ＳｎＢｉ、ＳｎＺｎＢｉなど）等を予め形成し、このはんだ材料をレーザーで局所的に加熱して、貫通孔５をはんだ材料で封止する。この方法は、よりレーザー装置のパワーを低減でき、製造コストを下げることができる。このようなはんだ材料は、例えば電解メッキ法、無電解メッキ法、スパッタ法、蒸着法などによって形成される。第２の本体部２が金属のような導体であれば電解メッキ法で作製するのが製造コストの面から好ましい。またこれらのはんだ材料は、レーザービームのエネルギー吸収率が高いので、熱吸収効率の観点からもレーザービームを用いて局所加熱する際により低パワー仕様のレーザー装置を用いて溶融させることができ、製造装置の設備投資費用を安くすることができる。その結果、レーザー照射時間を短縮でき、プロセスコストも削減できる。
【００５２】
低融点のはんだ材料は、第２の本体部２の表面全体（貫通孔５の内部も含む）に形成されていても、貫通孔５の周囲と貫通孔５の内部にだけ形成されもよい。製造コストの面からは、第２の本体部２の表面全体に低融点金属材料からなる膜状の低融点部（符号３１で示す）を形成する方が、マスク代が不要であるため安価でできるので好ましい。すなわち、貫通孔５を含めて第２の本体部２の表面全体に膜状の低融点部３１を形成することにより、部分的に低融点金属材料を形成した構造と比べてマスクを用いたプロセスが不要となり、安価な真空封止パッケージを実現可能となる。
【００５３】
低融点部３１は、図１５に示すように、第２の本体部２の表面全体に形成することにより、低融点部３１を、貫通孔５を塞ぐ材料として機能させるだけでなく、第２の本体部２と配線基板１０とを接合する材料としても機能させることができる。そのため、低融点金属材料を形成するという１つのプロセスだけで、第２の本体部２と配線基板１０とを接合する固着材を別途形成する場合と比較して、安価に真空封止パッケージを製造できる。
【００５４】
また、この低融点部３１は、図１５に示すように、貫通孔５の内部にも形成されていると、加熱によって溶融した低融点部３１が貫通孔５の内部にも良く濡れ広がり、貫通孔５を確実に塞ぐことができるというメリットがある。もし、ここで貫通孔５の内部に低融点部３１がなく、第２の本体部２の主材料そのものが露出している場合には、低融点部３１との濡れ不良が起こり、貫通孔５孔の内部を塞ぐ場合に時間がかかってしまう。
また、低融点部３１が第２の本体部２の表面全体もしくは貫通孔５の内部も含めて周囲に形成されていない構造の場合、貫通孔５を確実に塞ぐには貫通孔５のサイズを約１００μｍ以下の小さいサイズにする必要があるが（孔が大きいと塞ぐことが困難）、ドリルの歯の強度を考慮すると、１００μｍ以下の貫通孔５を例えば機械加工で開けることは、困難である。
【００５５】
一方、図１５に示すように低融点部３１を第２の本体部２の表面全体もしくは貫通孔５の内部も含めて周囲に形成した構造の場合は、貫通孔５を、容易に機械加工で形成できる直径２００μｍ程度とし、その後、貫通孔５の中も含めて第２の本体部２の表面に低融点部３１を７０μｍ形成すれば、直径６０μｍの孔を容易に形成することができ、孔の直径が６０μｍであれば、低融点部３１を溶融させることによって容易に貫通孔５を塞ぐことができる。
【００５６】
貫通孔５の寸法については特に制約は無いが、できるだけ小さい方が好ましい。なぜなら、貫通孔５が大きいと貫通孔５を塞ぐために要する時間が長くなることや、貫通孔５を塞ぐためのレーザー装置のパワーを大きくする必要があり製造コストが高くなるためである。一方、貫通孔５の寸法が小さすぎると、真空引きに時間が長くかかるという問題があり、こちらもトータル的なプロセスのコストで貫通孔５のサイズを決めることが好ましい。
【００５７】
図１５及び図１６では、第２の本体部２の天面に、貫通孔５が形成された例を示したが、これに限ることはなく、貫通孔５の位置は適宜変更可能である。例えば、図１７に示すように、第２の本体部２の側面に貫通孔５を形成し、図１８に示すように、上記と同様にして貫通孔５を塞いでもよい。
【００５８】
図１９に示すように、配線基板１０を一体に有する第１の本体部１に貫通孔５を形成し、図２０に示すように、上記と同様にして貫通孔５を塞いでも良い。このように、本発明の実施例２においても、実施例１と同様に、パッケージ本体部４の中空部３が、真空引きされているので、酸素や水蒸気がほとんどない環境の中に電子デバイスＥを密閉することができ、その結果、長期間にわたり信頼性に優れた故障率の低いパッケージを実現することができる。また、電子デバイスＥが赤外線センサー（赤外線受光素子）の場合は、パッケージ本体部４の中空部３を高真空状態に保つことによって、パッケージ本体部４外部からの赤外線を効率良く受け入れることができ、長期的にも性能の劣化の無いパッケージを実現することができる。
【００５９】
以下に本発明の実施例２の製造方法を説明する。製造工程の始めの段階は、本発明の実施例２と同様であるので省略し、真空引きを行う工程から説明する。
図２１に示すように貫通孔５を塞ぐ前の状態、すなわち中空部３には電子デバイスＥとゲッター材料Ｇは実装され、第２の本体部２と配線基板１０とは接合されている状態において、真空封止前のパッケージ本体部４を真空チャンバー４０内のステージ４１に設置する。次に、真空チャンバー４０内を真空ポンプ４２によって真空引きすると共に、貫通孔５を介して、パッケージ本体部４の中空部３内部の真空引きを行う。真空引きを行いながら、ステージ４１やチャンバー全体を１００℃以上（水の沸点以上の温度）に加熱することにより、真空チャンバー４０内部、及びパッケージ本体部４内部の水分を除去する。
【００６０】
次に、図２１に示すように、真空チャンバー４０の外部に設置したレーザー装置２０を用いて、レーザービーム２１を、真空チャンバー４０の上部に設置したガラス透過窓４３を透過させて、第３の電極パッド１４に照射させる。これによって、第３の電極パッド１４を加熱し、第３の電極パッドと接続された熱伝導材料１３を介してレーザービーム２１の熱を第１の導体パッド１１に伝える。第１の導体パッド１１上に実装又は形成されたゲッター材料Ｇは間接的に加熱され活性化する。すなわち、ゲッター材料Ｇの表面に吸着した分子が放出される。
【００６１】
次いで、図２２に示すように真空チャンバー４０の外部に設置したレーザー装置２０の位置を移動させ、レーザービーム２１を真空チャンバー４０に設置したガラス透過窓４３を透過させて、パッケージ本体部４の貫通孔５の周囲に照射する。これにより、貫通孔５の周囲だけ局所加熱を行い、第２の本体部２を構成する材料の融点以上の温度まで加熱し、材料を溶融させて貫通孔５を塞ぐ。こうして図１６に示す真空封止パッケージが製造される。
【００６２】
なお、レーザービーム２１を照射して第３の導体パッド１４だけを加熱するという方法、及び貫通孔５の周囲だけを加熱するという方法は、電子デバイスＥを高温にさらすことがなく、電子デバイスＥの特性を劣化させない。さらに、第２の本体部２と配線基板１０とを接合させた箇所や電子デバイスＥと配線基板１０とを接合材で接着させた箇所を熱によって剥離させないため、製造上のメリットが大きい。
【００６３】
また、真空中にレーザー装置を配置させなくても、真空チャンバー４０内部に設置したパッケージ（貫通孔５を塞ぐ前）の貫通孔５の周囲にレーザービーム２１を照射させることができるので、より小型の真空チャンバー４０を実現することができ、より安価な真空チャンバー４０を実現させることができる。その結果、より製造コストが安い真空封止パッケージを製造することができる。
【００６４】
また、特に制約は無いが、レーザービーム２１の直径は貫通孔５の直径よりも大きい方が好ましい。レーザービーム２１の直径が貫通孔５の直径よりも小さい場合は、レーザービーム２１を貫通孔５の外周を順番にたどるように照射させ、段々と貫通孔５を塞ぐという方法になるが、この方法では貫通孔５を塞ぐのに要する時間が長くなり製造プロセスコストが高くなる傾向ある。
一方、レーザービーム２１の直径が貫通孔５よりも大きければ、レーザービーム２１のスポット径の中心を貫通孔５の中心に合わせることができる。これにより、レーザービーム２１を貫通孔５の外周を順番にたどるように照射させる必要なく、一気に貫通孔５の周囲にレーザービーム２１を照射させることができるので、貫通孔５を塞ぐ時間を短縮できる。
【００６５】
レーザービーム２１のスポット径の中心と貫通孔５の中心とを合わせてレーザービーム２１を照射する場合は、貫通孔５の中心をレーザービーム２１が通過するため、レーザービーム２１が電子デバイスＥやワイヤー線２２や、配線などに接触しないように貫通孔５の位置を予め設計しておく。 
レーザーとしてはＹＡＧレーザーが適しているが、そのほかにもルビーレーザー、エキシマレーザー、炭酸ガスレーザー、液体レーザー、半導体レーザー、自由電子レーザーなど、溶融させたい材料を溶融させることができる能力を持ったレーザーであれば構わない。レーザーについては、本明細書の中の全ての実施の形態において同様である。
【００６６】
また、本発明の実施の形態の場合、図２３に示すように、低融点部３１の厚さをＡ、低融点部３１を形成後の貫通孔５の直径をＢ、貫通孔５が開けられた第２の本体部２又は配線基板１０の厚さをＣ、レーザービーム２１のスポット直径をＤとすると、Ａ、Ｂ、Ｃ、及びＤの寸法は、「ＣＢ２／（Ｄ２−Ｂ２）≦Ａ」、「Ｂ＜Ｄ」の条件を満たす寸法で定義されることが好ましい。
【００６７】
上記の不等式について、図２３と図２４を用いて以下に詳しく述べる。図２３は、レーザービーム２１を第２の本体部２又は配線基板の表面に形成した低融点部３１に照射している状態の断面図である。図２４は、レーザービーム２１によって加熱された低融点部３１が、貫通孔５を塞いだ状態を示す断面図である。
【００６８】
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄはそれぞれ、低融点部３１の厚さ、低融点部３１形成後の貫通孔５の直径、貫通孔５が開けられた第２の本体部２又は配線基板１０の厚さ、レーザービーム２１のスポット直径である。
レーザービーム２１と低融点部３１とが接触した部分を直径Ｄの円と仮定すると、レーザービーム２１が照射され融点以上の温度に加熱されて溶融し、貫通孔５を塞ぐ低融点部３１の体積３１（ＶＤ−Ｂ）は、 「ＶＤ−Ｂ＝πＡ（Ｄ２−Ｂ２）／４（式１）」で示される。
【００６９】
低融点部３１で塞いだ貫通孔５の体積３２（ＶＢ）は、「ＶＢ＝πＣＢ２／４（式２）」で示される。ここで、低融点部３１によって貫通孔５を全て埋め尽くすためには、「ＶＢ≦ＶＤ−Ｂ（式３）」である必要がある。そのため「式３」に「式１」と「式２」を代入し、整理すると、「ＣＢ２／（Ｄ２−Ｂ２）≦Ａ（式４）」が導かれる。
レーザービーム２１のスポット直径Ｄは、貫通孔５の周囲の低融点部３１を加熱するために、貫通孔５の直径Ｂよりも大きくする必要があるため、「Ｂ＜Ｄ（式５）」で示される条件を満たす必要がある。
【００７０】
すなわち、低融点部３１の厚さＡは、低融点部３１の溶融される体積（ＶＤ−Ｂ）が、貫通孔５の体積（ＶＢ）以上になるように設定され、レーザービーム２１のスポット直径Ｄは、貫通孔５の直径Ｂよりも大きくなるよう設定されている。
【００７１】
以上より、「式４」と「式５」を満たすように、予め低融点部３１の厚さＡ、低融点部３１形成後の貫通孔５の直径Ｂ、貫通孔５が開けられた第２の本体部２又は配線基板１０の厚さＣ、レーザービーム２１のスポット直径Ｄを設計しておくことにより、確実に貫通孔５を低融点部３１によって塞ぐことができ、製造歩留まりの高いパッケージを実現することができる。
【００７２】
また上記の方法は、レーザービーム２１の照射時間を最も短くでき、かつ貫通孔５を塞ぐ方法である。しかしながら、既存の設備を使ってパッケージを作製したいが「式５」を満足できるような装置仕様で無い場合など、貫通孔５の直径Ｂよりもレーザービーム２１のスポット径Ｄの方が小さくなってしまう（Ｂ＞Ｄ）場合は、貫通孔５の入り口周囲に円を描くようにレーザービーム２１を照射し、貫通孔５を塞ぐこともできる。この方法では円を描くためにレーザービーム２１のショット数が増え、貫通孔５を塞ぐ時間は上記の方法よりも長くなる。
【００７３】
また、本実施例における真空封止パッケージによれば、レーザービーム照射のような局所加熱によって貫通孔５周囲の構成材料を直接溶融させて、貫通孔５を塞ぐため、従来技術のように、貫通孔５を塞ぐための第３の固着材を貫通孔５の上に配置させるというプロセスを不要とすることができ、製造コストを削減することができる。
【００７４】
これまでに述べた図１〜図１４に示す本発明の実施例１や、図１５〜図２２に示す本発明の実施例２では、色々な種類の電子デバイスＥを想定したが、例えば電子デバイスＥが赤外線受光素子（赤外線センサー）４４の場合は、第２の本体部２に赤外線透過窓４５が設けられる形態になる。
【００７５】
例えば、本発明の実施例２の変形例で示せば、図２５に示すように、第２の本体部２に予め設けられた真空引き用の孔とは異なる大きい貫通孔５（赤外線受光素子４４、もしくは赤外線受光素子４４の受光部のサイズとほぼ同等のサイズの孔で以後、開口部２Ａと称す）が設けられており、その貫通孔５を塞ぐように赤外線透過窓４５が接合されている構造になっている。
ここで赤外線センサーである赤外線受光素子４４について詳しく説明する。赤外線受光素子４４には、「量子型」と「熱型」の２種類ある。構造が簡単で製造コストが安い方は「熱型」であるので、熱型の赤外線受光素子４４を用いる方が製造コストの観点から好ましい。また熱型の赤外線受光素子４４の感度を高めるためには、赤外線が赤外線受光素子４４に照射された時に、赤外線検出部で発生する熱を外部にできるだけ逃がさないようにして赤外線検出部の温度変化を大きくするために、熱絶縁性を高める必要がある。そこで、熱型の赤外線受光素子４４が最低限の性能を出すには、周囲の環境として一般に１０−２Ｔｏｒｒ以下の真空状態が必要とされる。つまり、パッケージ本体部４内に気体の分子がほとんどない真空環境が必要とされる。また、長期間のデバイスの安定性を保つためには、さらに真空封止直後の真空度をさらに高めることが望ましく、好ましくは１０−6Ｔｏｒｒ以下までパッケージ本体部４内を真空引きした後、貫通孔５を気密性高く封止されることが望ましい。真空封止と言っても、封止後に全く内部の真空度が低下しないということはほぼありえず、必ず有限の値のリークレートを有している。真空封止直後の真空度が高ければ高いほど、同じリークレートであっても最低限の性能を発揮できる１０−２Ｔｏｒｒまで真空度が悪化するのに長い時間を要することになり、結局、長期性能信頼性の高い赤外線受光素子４４を搭載したパッケージが実現できる。
【００７６】
赤外線受光素子４４を備えた本実施施形態における真空封止パッケージにおいては、第２の本体部２のうち赤外線受光素子４４の受光部の真上に位置する部分（対向する部分）には、矩形状の開口部２Ａが設けられ、その赤外線透過孔３５を塞ぐように赤外線透過窓材料（赤外線を透過可能な材料）からなる赤外線透過窓４５が接合されている。
【００７７】
赤外線受光素子４４は、真空封止されたパッケージ本体部４内に実装されているが、パッケージの外部からパッケージ本体部４内に赤外線を透過させる必要があるため、赤外線透過窓４５の材料としては、赤外線を透過させることができるようにＳｉ、Ｇｅ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２などのほか、ＬｉＦ、ＮａＣｌ、ＫＢｒ、ＣｓＩ、ＣａＦ２、ＢａＦ２、ＭｇＦ２などのアルカリハライド系材料やアルカリ土類ハライド系材料、Ｇｅ、Ａｓ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｓｂなどを主成分とするカルコゲナイト系ガラスなどの材料が望ましい。
【００７８】
この構成によれば、赤外線受光素子４４が真空中等で封止されており、かつ赤外線透過窓４５が赤外線受光素子４４の受光部の真上に位置する部分に実装されているので、封止パッケージの外部から赤外線透過窓４５を通って赤外線が赤外線受光素子４４の受光部まで到達する。そのため、高い感度の赤外線センサーパッケージを実現することができる。また、本実施例では図示しないが、赤外線透過窓４５の表面には、予め反射防止膜が形成されている。また本明細書中では圧力の単位としてＴｏｒｒを用いているが、１Ｔｏｒｒ＝１３３．３ＰａでＳＩ単位に変換することができる。
【００７９】
以上詳細に説明したように本発明の実施例２における真空封止パッケージＰによれば、パッケージ本体部４の中空部３内を真空引きして封止した後、パッケージ本体部４の中空部３の内外ある第１、第３の導体パッド１４を連結する熱伝導材料１３を介してゲッター材料Ｇを加熱することで、パッケージ本体部４の中空部３内の真空状態を維持することができるので、予め内部を真空にした状態でパッケージ本体部４の封止を行う形式のパッケージにおいて、特許文献１〜３に示されるような、高価な真空装置（内部に機械部品可動が設けられている、又はロボットのハンドリング機構等が設けられているもの）を用いない簡易な方式で、パッケージ本体部４の封止後の真空状態の維持を行うことができ、パッケージの生産性を大幅に向上させることが可能となる。
【００８０】
実施例２における真空封止パッケージＰでは、パッケージ本体部４の中空部３内と外部との貫通孔５を封止する封止部材３０を、貫通孔５の近傍を部分的に加熱し、パッケージ本体部４の構成材料が溶融されることによって構成したので、例えば、当該封止部材３０を、前記パッケージ本体部４よりも低融点材料とすることにより、低いパワーのレーザー装置で貫通孔５の封止を行うことができ、結果的に製造コストを下げることが可能となる。
本実施例では、前記貫通孔５の近傍に、前記パッケージ本体部４よりも融点の低い低融点金属材料からなる低融点部３１を設け、低融点部３１が加熱溶融されて前記貫通孔５を塞ぐ前記封止部材３０の一部又は全てを形成するようにした。
前記貫通孔５の内部に低融点金属の皮膜がなく、パッケージ本体部４の主材料そのものが露出している従来の構造体では、濡れ不良が起こって貫通孔５の内部を塞ぐ場合に時間がかかってしまう。これに対して、本実施例では、低融点部３１を加熱することによって、低融点部３１が貫通孔５の内部にも良く濡れ広がり、前記貫通孔５を確実に塞ぐことができるというメリットがある。すなわち、予め内部を真空にした状態でパッケージ本体部４の封止を行う形式のパッケージにおいて、簡易な方式で、パッケージ本体部４の封止を行うことができ、その生産性を大幅に向上させることが可能となる。
【実施例３】
【００８１】
次に、上記実施例３について図２６Ａ〜図２８を参照して説明する。これらの図において、先の図１〜図２５に記載の構成要素と同一部分については同一符号を付し、その説明を省略する。以下、上記実施例と異なる点について説明する。なお、実施例３の図２６Ａは、第１の導体パッド１１と第２の導体パッド１２とが電子デバイスＥを挟んで対向する位置に設けられている例、図２６Ｂは、第１の導体パッド１１と第２の導体パッド１２とが電子デバイスＥの側部位置にて隣接する位置に設けられている例である。
【００８２】
本発明の実施例３の特徴である、配線基板１０に形成された電子デバイスＥの周囲を囲う導体パターン５０の幅５１について説明する。
本発明の実施例１および２のように、パッケージの第１の本体部１に配線基板１０を用いている場合は、配線基板１０の表面に電子デバイスＥの周囲を囲う連続的な導体パターン５０が形成される。図２６Ａに対応した図２７及び図２８に示すように、この導体パターンの幅５１は、配線基板１０と接合される第２の本体部２の接合幅５２よりも大きくなっている。
【００８３】
このような構造を用いることにより、配線基板１０の表面に電子デバイスＥの周囲を囲うように形成された連続的な導体パターン５０と第２の本体部２とが接合され、導体パターン５０の幅５１は第２の本体部２の接合幅５２よりも広くなる。したがって、第２の本体部２と配線基板１０を接合する接合材料（例えば低融点金属皮膜）によって形成した接合部５３を介して、第２の本体部２の周囲を十分覆うことができ、より信頼性の高いパッケージを実現することができる。
【００８４】
図２６Ａ〜図２８には示さないが、配線基板１０上に形成された導体パターン５０の表面、及び導体パッド１１、１２、１４および１５の表面、又はいずれか一方の表面にＡｕが形成されることが好ましい。
【００８５】
真空封止パッケージＰでは、パッケージ本体部４内を真空封止した後、アウトガスが発生し、電子デバイスＥの長期信頼性の低下や、真空度の低下による性能の劣化を招くということを避けなければならない。そのため、第２の本体部２と回路基板１３の接合は、フラックスを用いないプロセスが好ましい。フラックスを用いないプロセスでは、接合部表面の酸化が気密接合を妨げるので、そのような酸化を防止するため、予め導体パターン５０の表面又は導体パッド１１、１２、１４および１５の表面の少なくともいずれか一方の表面にＡｕが形成されていることが好ましい。
【００８６】
この構成によれば、導体パターン５０や導体パッド１１、１２、１４および１５の表面の酸化を防止でき、はんだとの良好な濡れ性も実現できる。また、ＡｕやＡｌなどの金属を主材料とするワイヤー線を用いてワイヤーボンディングすることができるというメリットがあり、製造歩留まりが高く、設計自由度の高いパッケージを実現することができる。
【実施例４】
【００８７】
次に、本発明の実施例４について図２９〜図３１を参照して説明する。これら図２９〜図３１において、図１〜図２８に記載の構成要素に相当する箇所について同一符号を付し、その説明を省略する。以下、上記実施例と異なる点について説明する。
【００８８】
本実施例４における貫通孔５は、第２の本体部２又は配線基板１０の一方の面の最表面から反対側の面に向かって孔の直径が漸次小さくなるようなテーパー形状に形成されている。
【００８９】
このように貫通孔５の直径が第２の本体部２又は配線基板１０の一方の面の最表面から反対側の面に向かって孔の直径が漸次小さくなるようなテーパー形状に形成されていると、第２の本体部２又は配線基板１０の一方の面の最表面（孔の直径が最も大きい箇所）だけでなく、貫通孔５の内部の表面にもレーザービーム２１を直接照射することができる。そのため、貫通孔５の内部の材料が加熱され、溶融させることができるので、より容易に貫通孔５を塞ぐことができ、高い製造歩留まりのパッケージを実現することができる。
【００９０】
このようなテーパーを有する貫通孔５の形成方法の１つとしてはエッチング法がある。特に異方性エッチングを用いるとさまざまなテーパーを有する貫通孔５形状が形成できる。なお、貫通孔５の形状は、適宜変更可能である。
例えば、図３０に示すように、貫通孔５を、第２の本体部２又は配線基板１０の両面の最表面から孔の深さ方向の中心に向かって孔の直径が漸次小さくなるようなテーパー形状に形成してもよい。このような形状に貫通孔５が形成されていると、図２９の貫通孔５と同様の効果が得られるだけでなく、貫通孔５が形成された第２の本体部２又は配線基板１０の厚さがより厚くなった場合でも、最終的に貫通孔５を容易に形成することができる（厚くなるとテーパー形状では貫通孔５が開かなくなる）というメリットがある。すなわち、貫通孔５の内部がテーパー形状の場合、孔の深さ方向に進むに従って、直径が漸次小さくなっていくが、第２の本体部２又は配線基板１０の厚さをパッケージの全体設計、及び製造費用の都合上、どうしてもより厚くしなければならないという場合がある。この場合、貫通孔５が最終的に形成できないケースが出てくるが、構造体の両面の最表面から孔の厚さ方向の中心に向かって孔の直径が段々小さくなるようなテーパー形状に形成されているのでこれを改善できる。
【００９１】
図３１に示すように、貫通孔５を、第２の本体部２又は配線基板１０の厚さ方向に対して斜めに形成してもよい。このような形状に貫通孔５が形成されていると、貫通孔５の表面及び貫通孔５の内部表面を加熱して材料を溶融させた時に、溶融した材料が貫通孔５を塞ぐ前に、重力によって孔の外へ逃げてしまうという不具合を改善できる。そのため、より製造歩留まりの高い孔封止を実現することができる。なお、前記の不具合は貫通孔が大きいほど発生する確率が高い。
【００９２】
図２９〜図３１では、第２の本体部２又は配線基板１０の表面に低融点部３１が形成されている例を挙げているが、これらの貫通孔５の内部の形状はこの例のみに限定されるものではなく、例えば低融点部３１が形成されていない場合や、その他の実施例についても適用されることは言うまでもない。
【実施例５】
【００９３】
次に、本発明の実施例５について図３２〜図３４を参照して説明する。これらの図３２〜図３４において、図１〜図３１に記載の構成要素に相当する箇所について同一符号を付し、その説明を省略する。以下、上記実施例と異なる点について説明する。なお、図３２は、真空引き用の貫通孔５を塞ぐ前を示したものである。
【００９４】
本発明の実施例５の真空封止パッケージＰは、図３２に示すように、第１の本体部１と赤外線透過窓４５を含んだ第２の本体部２とが中空部３を介して接合されて構成された真空の中空部を有するパッケージ本体部４と、パッケージ本体部４のうち中空部３内に設けられた電子デバイスＥ（赤外線受光素子４４を含む）とゲッター材料Ｇとを備えている。
パッケージ本体部４には中空部３とパッケージ本体部４の外方とを連通させる真空引き用の貫通孔５が形成され、貫通孔５を介して中空部３内が真空引きされ、貫通孔５には、真空状態を保ったまま低融点部３１で塞がれた封止部材３０が設けられる（封止された図は省略）。
【００９５】
第１の本体部１は、例えば配線基板が好ましい。ゲッター材料Ｇ及び電子デバイスＥ（赤外線受光素子４４を含む）は中空部３内にあり配線基板１０上に形成された第１の導体パッド１１及び第２の導体パッド１２とそれぞれ接続されている。第２の導体パッド１２は、パッケージ本体部４の中空部３の外部に位置し配線基板１０上に形成された第４の導体パッド１５と電気的に接続されている。
【００９６】
ゲッター材料Ｇはパッケージ本体部４の外部から照射され赤外線透過窓４５を通過して中空部３内に至るレーザービーム２１と接触可能な位置に実装されている。
【００９７】
図３３に示すように、このような貫通孔５を塞ぐ前の真空封止パッケージを真空チャンバー４０のステージ４１上に設置して、真空チャンバー４０内部の真空引きを行う。これにより、貫通孔５を介してパッケージ本体部４の中空部３内部の真空引きが行われる。このとき、中空部３内の第１の導体パッド１１上に実装又は形成されたゲッター材料Ｇに対して真空チャンバー４０の外部からレーザービーム２１をガラス透過窓４３と赤外線透過窓４５を通して照射することにより、ゲッター材料Ｇを加熱して活性化させることができる。図３３に示すようにレーザー装置２０は、ゲッター材料Ｇの真上に配置させても良いし、斜め方向から赤外線透過窓４５を通して照射させても良い。
【００９８】
このように、真空引きを行いながら、ゲッター材料Ｇを加熱して活性化させた後、図３４に示すように貫通孔５の周囲の表面に形成された低融点部３１に対して、真空チャンバー４０の外部から赤外線透過窓４５を通してレーザービーム２１を照射する。これにより、貫通孔５が低融点部３１で塞がれ、本発明の実施例５の真空封止パッケージＰ（貫通孔５を塞いだ後の図は省略している）が完成する。
【００９９】
図３２〜図３５では、第２の本体部２の表面に低融点部３１が形成されている例を描写しているが、低融点部３１は必ずしも必要ではなく、レーザービーム２１のパワーを高めて、第２の本体部２を構成している金属材料の融点以上まで貫通孔５の周囲を加熱し、貫通孔５を第２の本体部２の構成材料で塞ぐという方法でも構わない。本明細書のその他の実施例についても全て同様であり、貫通孔５を第２の本体部２を構成している金属材料で塞いでもよい。
【実施例６】
【０１００】
次に、本発明の実施例６について図３５〜図４０を参照して説明する。これら図３５〜図４０において、図１〜図３４に記載の構成要素に相当する箇所について同一符号を付し、その説明を省略する。以下、上記実施例と異なる点について説明する。図３５は、真空引き用の貫通孔５を塞ぐ前を示したものである。
【０１０１】
実施例６では、ゲッター材料Ｇが、パッケージ本体部４の中空部３内で、かつ赤外線透過窓４５の内表面に実装又は形成されているところが、先の実施例５の構造と異なる。ゲッター材料Ｇの実装又は形成方法は、特に制約は無いが、例えばＧｅ、Ｓｉなどの材料から成る赤外線透過窓４５の表面に溶接する、あるいは赤外線透過窓４５の表面に、スパッタ法や蒸着法などの薄膜形成技術を用いて成膜するのが好ましい。
【０１０２】
この実施例６では、図３６に示すように、真空引き用の貫通孔５を塞ぐ前に、真空チャンバー４０のステージ４１上に設置して真空チャンバー４０内部の真空引きを行い、貫通孔５を介したパッケージ本体部４の中空部３内部の真空引きを行う。このとき、赤外線透過窓４５の表面に実装又は形成されたゲッター材料Ｇに対して真空チャンバー４０の外部からレーザービーム２１をガラス透過窓４３と赤外線透過窓４５を通して照射することにより、ゲッター材料Ｇを加熱して活性化させる。このとき、レーザービーム２１の照射位置は、図３６に示すようにゲッター材料Ｇの真上からでも良いし、斜め上方向から照射しても構わない。
【０１０３】
このように真空引きを行いながら、ゲッター材料Ｇを加熱して活性化させた後、図３７に示すように貫通孔５の周囲の第２の本体部２の表面に形成された低融点部３１に対して、真空チャンバー４０の外部から赤外線透過窓４５を通してレーザービーム２１を照射する。これにより、貫通孔５が低融点部３１で塞がれ、真空封止パッケージＰ（貫通孔５を塞いだ後の図は省略している）が完成する。
【０１０４】
また、この実施例６の変形例を図３８および図３９に示す。本変形例の説明においても図１〜図３７に記載の構成要素と同一部分については同一符号を付し、その説明を省略する。また、基本構成が同一な部分もあり、ここでは主として異なる点について説明する。
【０１０５】
実施例６の変形例では、図３８に示すように、パッケージ本体部４の中空部３内で、かつ赤外線透過窓４５の表面に実装又は形成されているゲッター材料Ｇの近傍にパッケージ本体部４内を真空引きするための貫通孔５が形成される。貫通孔５は第２の本体部２の天面で、かつ赤外線透過窓４５の隣接位置に形成されている。
【０１０６】
実施例６のもう一つの変形例では、図３９に示すように、真空引き用の貫通孔５を塞ぐ前に、真空チャンバー４０のステージ４１上に設置して真空チャンバー４０内部の真空引きを行い、貫通孔５を介してパッケージ本体部４の中空部３内部の真空引きを行う。このとき、赤外線透過窓４５の表面に実装又は形成されたゲッター材料Ｇに対して真空チャンバー４０の外部からレーザービーム２１をガラス透過窓４３と赤外線透過窓４５を通して照射することにより、ゲッター材料Ｇを加熱して活性化させる。レーザービーム２１の照射位置は、図３９に示すようにゲッター材料Ｇの真上からでも良いし、斜め上方向から照射しても構わない。
【０１０７】
本プロセスにおいてレーザービーム２１をゲッター材料Ｇに照射し続けると、赤外線透過窓４５にレーザービーム２１のエネルギーの一部が吸収される。その結果、レーザービーム２１と接触した赤外線透過窓４５の一部分が加熱され、レーザービーム２１と接触した赤外線透過窓４５の一部分に近い箇所に形成されている貫通孔５の周囲にまで矢印Ａ（図４０）で示すように熱が伝わる。したがって、貫通孔５の周囲及び内部に形成してある低融点部３１が溶融し、貫通孔５が低融点部３１で塞がれる。実施例６の変形例では、レーザービーム２１の照射位置を変更しなくても、ゲッター材料Ｇに照射することにより、その余熱で、時間の経過と共に貫通孔５の周囲の温度が上昇する。温度が低融点部３１の融点以上になった時点で低融点部３１が溶融し、貫通孔５を低融点部３１で塞ぐことができる。その後、レーザービーム２１の照射は中止される。
レーザービーム２１の照射位置を変更しなくて良いため、ゲッター材料Ｇの加熱と活性化、及び貫通孔５を塞ぐという一連のプロセス時間を短縮することができる。
【実施例７】
【０１０８】
次に、本発明の実施例７について図４１〜図５０を参照して説明する。これら図４１〜図５０において、図１〜図４０に記載の構成要素に相当する箇所について同一符号を付し、その説明を省略する。以下、上記実施例と異なる点について説明する。図４１は、真空引き用の貫通孔５を塞ぐ前を示したものである。
【０１０９】
この実施例７では、ゲッター材料Ｇが、パッケージ本体部４の中空部３内で、かつ第２の本体部２の内面に実装又は形成されている。より具体的には、図４１に示すように、ゲッター材料Ｇは第２の本体部２の内側側面に実装又は形成されている。この点が、先の図３２に示す実施例５の構造と異なる点である。
【０１１０】
第２の本体部２の表面で、特にゲッター材料Ｇを実装又は形成（成膜）する箇所には、図４１に示すように他の実施例で述べたような低融点部３１を形成しない構造とするのが好ましい。低融点部３１の上にゲッター材料Ｇを実装又は形成（成膜）すると、ゲッター材料Ｇを約４００℃〜９００℃で加熱、活性化させた時、低融点部３１が溶融して、ゲッター材料Ｇが第２の本体部２の表面から剥がれてしまうという不具合が発生するためである。
【０１１１】
ゲッター材料Ｇの実装又は形成方法は、特に制約は無いが、例えばコバール、４２アロイ合金などを主材料とする第２の本体部２の表面に溶接する、あるいは第２の本体部２の表面に、スパッタ法や蒸着法などの薄膜形成技術を用いて成膜するのが好ましい。
図４２に示すように、本実施例７の真空引き用の貫通孔５を塞ぐ前の真空封止パッケージは、真空チャンバー２４のステージ４１上に設置されて真空チャンバー４０内部の真空引きが行なわれ、貫通孔５を介してパッケージ本体部４の中空部３内部の真空引きが行なわれる。このとき、第２の本体部２の表面に実装又は形成されたゲッター材料Ｇに対して真空チャンバー４０の外部からレーザービーム２１をガラス透過窓４３と赤外線透過窓４５を通して照射することにより、ゲッター材料Ｇを加熱して活性化させる。
【０１１２】
このように真空引きを行いながら、ゲッター材料Ｇを加熱して活性化させた後、図４３に示すように貫通孔５の周囲の蓋表面に対して、真空チャンバー４０の外部から赤外線透過窓４５を通してレーザービーム２１を照射して貫通孔５の周囲の第２の本体部２を構成する材料の融点以上まで加熱する。これにより、貫通孔５が溶融した第２の本体部２の構成材料によって塞がれ、本発明の実施例７の真空封止パッケージＰ（貫通孔５を塞いだ後の図は省略している）が完成する。
図４４に示すように、貫通孔５の周囲にだけ低融点部３１を予め形成しておくか、真空チャンバー内にパッケージ本体部４を設置する時に貫通孔５の周囲に低融点部３１を乗せておく。この場合、ゲッター材料Ｇを加熱して活性化させた後で、貫通孔５の周囲の低融点部３１に対して、真空チャンバー４０の外部から赤外線透過窓４５を通してレーザービーム２１を照射し、低融点部３１を溶融させることにより、貫通孔５を低融点部３１で塞ぐ。このような手段を用いて、本発明の実施例７の真空封止パッケージＰを作製しても良い。図４５に貫通孔５を低融点部３１で塞ぐことによって形成された封止部材を示す。
【０１１３】
図４６は、本発明の実施例７の変形例の真空封止パッケージにおける真空引き用の貫通孔５を塞ぐ前の状態を示す。本変形例では、ゲッター材料Ｇが第２の本体部２の内側天面に実装されている。図４７では、先の図４６に示す変形例を真空チャンバー４０のステージ４１上に設置して真空チャンバー４０内部の真空引きを行い、貫通孔５を介してパッケージ本体部４の中空部３内部の真空引きを行いながら、赤外線透過窓４５の表面に実装又は形成されたゲッター材料Ｇに対してレーザービーム２１を、真空チャンバー４０の外部からガラス透過窓４３と赤外線透過窓４５を通して照射する。これにより、ゲッター材料Ｇを加熱して活性化させている。レーザービーム２１は、図４７に示すようにゲッター材料Ｇに対して斜め上方向から照射する。
【０１１４】
以後、図での描写は省略するが、このように真空引きを行いながら、ゲッター材料Ｇを加熱して活性化させる。この後、図４３〜図４５に示す実施例７と同様に貫通孔５の周囲の蓋表面に対して、真空チャンバー４０の外部から赤外線透過窓４５を通してレーザービーム２１を照射して貫通孔５の周囲の第２の本体部２を構成する材料、又は低融点部３１の融点以上まで加熱する。これにより、貫通孔５が溶融した材料によって塞がれ、本発明の実施例７の変形例が完成する。
【０１１５】
図４６及び図４７に示す本発明の実施例７の変形例では、パッケージ本体部４の真空引き用の貫通孔５がゲッター材料Ｇから離れた位置にある形態を示しているが、これに類似したもう一つの変形例として、図４８に示すように貫通孔５がゲッター材料Ｇの近傍に設けられている構造でも良い。
【０１１６】
図４８に示す構造にすると、図４９に示すように、パッケージ本体部４を真空チャンバー２４のステージ４１上に設置して真空チャンバー４０内部の真空引きを行い、貫通孔５を介してパッケージ本体部４の中空部３内部の真空引きを行う。このとき、第２の本体部２の表面に実装又は形成されたゲッター材料Ｇに対してレーザービーム２１を、真空チャンバー４０の外部からガラス透過窓４３と赤外線透過窓４５を通して照射することにより、ゲッター材料Ｇを加熱して活性化させる。これにより、加熱されたゲッター材料Ｇの熱がゲッター材料Ｇの近傍に位置する貫通孔５の周囲に伝わり、貫通孔５の周囲に実装又は形成しておいた低融点部３１を溶融させ、最終的には、図５０に示すように貫通孔５を低融点部３１で塞ぐことができる。
【０１１７】
図４８に示す実施例７の変形例では、図３８〜図４０に示す本発明の実施例６の変形例と同じような効果が得られる。レーザービーム２１の照射位置を変更しなくても、ゲッター材料Ｇに照射することにより、時間の経過と共に貫通孔５の周囲の温度が上昇し、低融点部３１の融点以上になった時点で低融点部３１が溶融する。その後、レーザービーム２１の照射を中止することにより、貫通孔５を低融点部３１で塞ぐことができる。レーザービーム２１の照射位置を変更しないで良いため、ゲッター材料Ｇの加熱と活性化、及び貫通孔５を塞ぐという一連のプロセス時間を短縮することができる。
【実施例８】
【０１１８】
次に、本発明の実施例８について図５１〜図５８を参照して説明する。これら図５１〜図５８において、図１〜図５０に記載の構成要素に相当する箇所について同一符号を付し、その説明を省略する。以下、上記実施例と異なる点について説明する。
図５１は、真空引き用の貫通孔５を塞ぐ前を示したものであり、図５２は貫通孔５を塞いだ後の状態を示している。また、図５３〜図５５は、本実施例に用いるパッケージ本体部４の蓋部材となる第２の本体部２を構成する部品を示す。
【０１１９】
本実施例８における真空封止パッケージＰでは、赤外線受光素子４４の周囲を取り囲む蓋部材である第２の本体部２を、枠部材６０（図５４に示す）、板部材６１（図５３に示す）および赤外線透過窓４５を接合させることによって構成している。枠部材６０は、中空部２Ａを取り囲むように、中心に開口６０Ａが形成され赤外線受光素子４４を開口６０Ａの内部に収容できる大きさと厚さを有する。また、ゲッター材料Ｇは、予め赤外線透過窓４５の表面上に実装又は形成されている。
【０１２０】
ここで、リング形状の枠部材６０と板部材６１とは、それぞれの表面に予め形成され、それぞれの構造体を構成している材料よりも融点の低い低融点部３１によって接合されている。
一般的に、赤外線受光素子４４を収容できる中空部を有した第２の本体部２を製造することは容易ではない。例えば、赤外線受光素子４４を収容できる中空部３の部分をエッチングで形成するという手段もあるが、寸法精度よくスペースの形状を作ることが難しい。それに対して、本実施例の真空封止パッケージＰによれば、中心に開口６０Ａが形成され、赤外線受光素子４４を開口６０Ａの内部に収容できる大きさと厚さを有する枠部材６０と、板部材６１とを接合して第２の本体部２を製造するので、容易に第２の本体部２を低コストで製造することができる。
【０１２１】
図５１〜図５４では、枠部材６０、及び矩形板状の板部材６１の表面に低融点部３１が形成されている例を示している。この低融点部３１が無い場合（例えば本発明の実施例７に示す例）やその他の実施の形態で述べる例にも、適用できる。
【０１２２】
表面に低融点部３１が無い場合は、例えばリング状の枠部材６０と板部材６１の表面に後からはんだ等の固着材を形成して融着させるか、あるいは同じ材料同士であれば表面活性化接合、熱圧着法、超音波接合法、陽極接合、などの接合手段を用いて両者を接合させる。
【０１２３】
上記実施例では、赤外線受光素子４４を真空封止した例を説明したが、赤外線受光素子４４以外の電子デバイスＥを用いる場合は、図５５に示す赤外線透過窓４５は不要である。したがって、図５６に示すような開口部が設けられない板部材６１と、図５７に示す枠部材６０とを接合させて第２の本体部２を作製すれば良い。
【０１２４】
図５８に本実施例の変形例の真空封止パッケージＰ（真空引き用の貫通孔５を塞いだ後の状態）の断面図を示す。この真空封止パッケージＰは、赤外線受光素子４４以外の電子デバイスＥを用いている。本変形例では赤外線透過窓４５が無いので、本発明の第１及び実施例２と同様に、パッケージ本体部４の外部に設けられた第３の導体パッド１４を加熱することにより、第３の導体パッド１４から熱伝導材料１３を介して第１の導体パッド１１に熱を伝え、第１の導体パッド１１上に実装又は形成されているゲッター材料Ｇを間接的に加熱して活性化させる。詳細は第１又は実施例２で説明しているので省略する。
【実施例９】
【０１２５】
次に、本発明の実施例９について図５９を参照して説明する。図５９は、本発明の実施例９による真空封止パッケージＰ（真空引き用の貫通孔５を塞いだ後の状態）を示す。本実施例についても、先の図１〜図５８に記載の構成要素と同一部分については同一符号を付し、その説明を省略する。また、ここでは主として異なる点についてだけ説明する。 
【０１２６】
上述した実施例１〜実施例８では、電子デバイスＥ（赤外線受光素子４４を含む）が第１のパッケージ本体部４又は、配線基板１０上に接合材を介して実装された例を示した。図５９に示す本発明の実施例９における真空封止パッケージＰでは、第１のパッケージ本体部４上に直接、電子デバイスＥ（赤外線受光素子４４を含む）の主要部である集積回路が形成されている。配線基板のベースとなる下地基板材料は、例えばＳｉを用いれば、Ｓｉウエハ上に複数の集積回路を一括で形成することができ、１個当たりの配線基板１０（集積回路を含んだ）の製造コストを安くすることができる。図５９では電子デバイスとして用いる赤外線受光素子４４からパッケージ本体部４の外部端子となる第４の導体パッド１５までの電気的な配線の描写を省略しているが、電子デバイスＥ（赤外線受光素子４４を含む）の集積回路と第４の導体パッド１５は電気的に接続されている。
【０１２７】
本実施例の場合、第１のパッケージ本体部４上に形成された電子デバイスＥ（赤外線受光素子４４を含む）の集積回路は厚さが薄い（数１０μｍ）ため、真空封止パッケージＰを薄くできるというメリットや、接合材を用いる必要が無いため、真空封止した後、内部でガスが放出されにくいというメリットがある。
【実施例１０】
【０１２８】
次に、本発明の実施例１０について説明する。図６０は、本発明の実施例１０による真空封止パッケージＰ（真空引き用の貫通孔５を塞いだ後の状態）を示す。本実施例を説明する図６０についても、先の図１〜図５９に記載の構成要素と同一部分については同一符号を付し、その説明を省略する。また、ここでは主として異なる点についてだけ説明する。 
【０１２９】
これまでに述べた本発明の実施例１〜９では、パッケージ本体部４の外部端子となる第４の導体パッド１５は、パッケージ本体部４の配線基板１０を含む第１の本体部１のうち、電子デバイスＥ（赤外線受光素子４４を含む）が実装又は形成されている面と同一面側に形成されている。本実施例１０においては、第４の導体パッド（パッケージ本体部４の外部端子となるパッド）１５が、電子デバイスＥ（図６０では赤外線受光素子４４）が実装又は形成されている面と表裏反対側に形成されている。第４の導体パッド１５に、はんだボール（Ｓｎ、ＳｎＰｂ、ＳｎＡｇ、ＳｎＡｇＣｕ、ＳｎＣｕ、ＳｎＩｎ、ＳｎＺｎ、ＳｎＢｉ、ＳｎＺｎＢｉなどの材料で作られた導体ボール）をリフローなどによって形成して、フリップチップ実装が可能なパッケージを実現している。
【０１３０】
この構成によれば、第４の導体パッド１５を、パッケージ本体部４の蓋部材となる第２の本体部２よりも外側に設ける必要が無いため、本発明の実施例１〜９でよりも小型にすることができる。また、図６０に示す本実施例では、本発明の実施例９と同様に、電子デバイスＥ（図６０では赤外線受光素子４４）がパッケージ本体部４の第１の本体部１上に直接形成されているので、パッケージ本体部４を薄くすることができる。つまり、小型でかつ薄型の真空封止パッケージＰを実現できる。
【実施例１１】
【０１３１】
次に、本発明の実施例１１について説明する。図６１は、本発明の実施例１１による真空封止パッケージＰ（真空引き用の貫通孔５を塞いだ後の状態）を示す。図６１についても、先の図１〜図６０に記載の構成要素と同一部分については同一符号を付し、その説明を省略する。また、ここでは主として異なる点についてだけ説明する。
【０１３２】
本実施例１１も実施例１０と類似しており、第４の導体パッド１５が、電子デバイスＥ（赤外線受光素子４４を含む）が実装又は形成されている面と表裏反対側に形成されている。実施例１０と若干異なり、第２の導体パッド１２は、ピン状の導体６５を介して、第４の導体パッド１５と電気的に接続されている。ピン状の導体６５は、パッケージ本体部４の第１の本体部１を貫通して、中空部３の内側からパッケージ本体部４の外部まで延びている。パッケージ本体部４の第１の本体部１とピン状の導体６５とは溶接などにより、密着して接合されている。
【０１３３】
この構成によれば、本発明の実施例１０と同様に、第４の導体パッド１５を第２の本体部２よりも外側に設ける必要が無いため、本発明の実施例１〜９よりも小型にすることができる。
【実施例１２】
【０１３４】
次に、本発明の実施例１２について説明する。図６２は、本発明の実施例１２による真空封止パッケージＰ（真空引き用の貫通孔５を塞ぐ前の状態）を示す。図６２についても、先の図１〜図６１に記載の構成要素と同一部分については同一符号を付し、その説明を省略する。また、ここでは主として異なる点についてだけ説明する。
【０１３５】
本実施例１２では、貫通孔５を塞ぐ方法だけが他の実施例と異なる。すなわち、パッケージ本体部４を真空チャンバー内に設置し、貫通孔５の上に例えばＳｎを含む半田合金ボールのような球状の低融点金属材料７０を置き、球状の低融点金属材料７０と貫通孔５との隙間から真空引きを行う。この後、ゲッター６を第１及び実施例２と同様な方法で活性化させた後、同様な方法で貫通孔５上の球状の低融点金属材料７０にレーザービーム２１を照射し、球状の低融点金属材料７０を溶融させて貫通孔５を塞ぐ。
【実施例１３】
【０１３６】
次に、本発明の実施例１３について説明する。図６３は、本発明の実施例１３による真空封止パッケージＰを示したものである。図６３においても、図１〜図６２に記載の構成要素と同一部分については同一符号を付し、その説明を省略する。この実施例と上記実施例１とは基本的構成は同一であり、ここでは主として異なる点について説明する。
【０１３７】
本実施例は、真空封止パッケージＰを搭載したプリント回路基板８０として構成されるものである。すなわち、プリント回路基板８０は、電子デバイスＥ（赤外線受光素子４４を含む）を用いた真空封止パッケージＰを備えている。
真空封止パッケージＰとしては、上記で述べた実施例における真空封止パッケージＰを適用することができる。また、図６４に示すように、赤外線透過窓４５が無いタイプの真空封止パッケージＰを搭載したプリント回路基板８０であってもよい。いずれの場合でも、それらの真空封止パッケージＰを搭載することにより、より構造設計の自由度が高く、低コストなプリント回路基板８０を製造することができる。
【０１３８】
なお、上記実施例１２における真空封止パッケージＰ、又は上記実施例１３におけるプリント回路基板８０を用いて、電子機器を組み立てることができる。すなわち、上記真空封止パッケージＰ又はプリント回路基板８０を備える電子機器を構成することが可能であり、このような電子機器では、従来よりも製造コストを安くすることができる。適用される電子機器としては、例えば赤外線受光素子（赤外線センサー）４４の真空封止パッケージＰ、又は真空封止パッケージＰを有するモジュール基板（プリント回路基板）が実装された赤外線カメラ、又は物体の温度分布を可視化できるサーモグラフィなどがある。また、電子デバイスＥが赤外線受光素子（赤外線センサー）４４以外の場合でも、例えば高温、高湿の環境でも誤動作が許されない車載向けの電子機器（カーナビゲーション、カーオーディオ、ＥＴＣ装置、など）や、水の浸入が許されない水中使用向けの電子機器（水中カメラ、水中ソナー装置、など）等が好適である。以上、実施の形態を複数述べたが、その他、本発明はその要旨を超えない限り、上記の実施の形態に限定されるものではない。
【実施例１４】
【０１３９】
本発明の実施例１４として、赤外線受光素子（赤外線センサー）４４を用いた真空封止パッケージＰについて、図３５、図３６、図３７、図５３、図５４、図５５を参照して説明する。
【０１４０】
まず、赤外線透過窓４５として、大きさが１０ｍｍ×１３ｍｍで厚さが０．２ｍｍのＳｉ基板（図５５）を準備した。Ｓｉ基板には予め反射防止膜を形成した。Ｓｉ基板の最外周から幅１ｍｍ内側のエリアには、無電解メッキ法によってＮｉ（３μｍ）／Ａｕ（０．０５μｍ）を形成した。これは、後で接合する蓋部材となる第２の本体部２の表面に形成したＳｎＡｇ膜に対して、フラックスを用いなくても濡れ性良く、容易に接合させるためである。また、Ｎｉ／Ａｕ膜を形成した後、図３５に示すようにＳｉ基板の外周部にゲッター材料Ｇを真空スパッタ法により成膜した。
【０１４１】
次に、図５３に示す、外径１５ｍｍ×１５ｍｍ、内径８ｍｍ×１１ｍｍ×（開口部２Ａの開口径）で厚さが０．２ｍｍの板部材６１と、図５４に示す、外径１５ｍｍ×１５ｍｍ、内径１３ｍｍ×１３ｍｍで厚さが１．５ｍｍの、中心に開口６０Ａが形成され、電子デバイスＥを開口６０Ａの内部に収容できる大きさと厚さを有するリング形状の枠部材６０を準備した。
【０１４２】
図５３、及び図５４に示す材料は、４２アロイ（ＮｉとＦｅの合金）を用いて作製した。図５３に示す貫通孔５は、マスクを用いた薬品によるエッチングにより直径最大０．２ｍｍの貫通孔を形成した。貫通孔は４個形成した（図５３では８個形成されたように記載されている）。貫通孔５の内部の形状はエッチング法により、若干のテーパー形状となり、貫通孔５の最小直径は０．１７ｍｍとなった。また、これらの材料の表面、及び貫通孔５の内部には電解メッキ法を用いてＳｎＡｇ（３．５％）膜を約５０μｍ成膜した。その結果、微小貫通孔５の開口径を０．０７ｍｍ〜０．１ｍｍとした。
【０１４３】
また図３５に示す第１の本体部１としては、ガラスセラミックスを絶縁性基材とする外径１８ｍｍ×１８ｍｍ、厚さ０．５ｍｍの配線基板を用いた。回路基板上の導体パターン５０、第２の導体パッド１２、第４の導体パッド１５の表面には無電解メッキ法により、Ｎｉ（３μｍ）／Ａｕ（０．０５μｍ）を形成しておいた。また、リング形状の枠部材６０と接合させる回路基板上の導体パターンの幅５１は、１．２ｍｍとし、リング形状の枠部材６０の接合幅１．０ｍｍ（実際にはＳｎＡｇメッキの厚さも加わり、約１．１ｍｍとなる）よりも大きく設計した。
【０１４４】
次に、配線基板１０を含む第１の本体部２１に電子デバイスＥ（本実施例では赤外線受光素子４４）を接合材料によって接着固定し、その後、赤外線受光素子４４と、配線基板１０上の第２の導体パッド１２とをＡｌを材料に用いたワイヤー線２２でボンディングした。
【０１４５】
次に、配線基板１０上の導体パターン５０とリング形状の枠部材６０と板部材６１と赤外線透過窓４５とを位置合わせして積層し、窒素リフロー炉を用いて一括接合させ、図３５に示すパッケージ本体部４（真空中で貫通孔５を塞ぐ前）を作製した。
【０１４６】
次に、図３５に示す真空封止前のパッケージ本体部４を図３６に示すような真空チャンバー４０内に設置した。真空チャンバー４０内をロータリーポンプとターボ分子ポンプを用いることにより真空引きし、貫通孔５を介してパッケージ本体部４の内部を１０−６Ｔｏｒｒ以下まで真空引きした。真空引きを行いながら、真空チャンバー４０全体およびステージ４１を約１５０℃に加熱し、真空チャンバー４０内部の表面、及びパッケージ本体部４内部の表面に吸着している水分を蒸発させた。さらに、真空ポンプによる真空引きにより、できるだけ水分を除去した。なお、真空チャンバー４０の周囲にはヒーターが巻かれており、このヒーターにより真空チャンバー４０は加熱される。
その後、真空チャンバー４０の外部に設置したレーザー装置２０からレーザービーム２１を、パッケージ本体部４にある赤外線透過窓４５を通して、ゲッター材料Ｇ（パッケージ本体部４の内部にあり、かつ赤外線透過窓４５の表面に配置させた）に照射させ、ゲッター材料Ｇを約８００℃に加熱し、約数十秒間活性化させた。レーザービーム２１はゲッター材料Ｇの真上から照射した。
【０１４７】
その後、図３７に示すようにレーザー装置２０のレーザービーム２１照射部をパッケージ本体部４に設けた貫通孔５のほぼ真上に移動させ、レーザー装置２０から、ガラス透過窓４３を通してレーザービーム２１をパッケージの貫通孔５の周囲に照射させ、貫通孔５の周囲に形成しておいた低融点部３１となるＳｎＡｇ膜を溶融させ、貫通孔５を塞ぐことにより、真空封止したパッケージを製造した。
【０１４８】
ここでレーザービーム２１のスポット直径は０．４ｍｍとした。ＳｎＡｇ膜の厚さをＡ（＝０．０５ｍｍ）、ＳｎＡｇ膜形成後の貫通孔５の直径をＢ（＝０．１ｍｍ（最大値））、貫通孔５が開けられた構造体の厚さをＣ（＝０．２ｍｍ）、レーザービーム２１のスポット直径をＤ（＝０．４ｍｍ）とした場合、Ａ、Ｂ、Ｃ、及びＤの寸法は、「ＣＢ２／（Ｄ２−Ｂ２）≦Ａ」、「Ｂ＜Ｄ」とすることが好ましい。Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの寸法を前記の式で定義される範囲にすることによって、貫通孔５をＳｎＡｇ材料で確実に塞ぐことができた。 
【０１４９】
本真空封止パッケージＰを赤外線カメラに搭載したところ、所要の画像が得られることを確認できた。さらには本真空封止パッケージＰを作製後、１年後も同様に所要の画像が得られることを確認できた。
【０１５０】
以上詳細に説明したように本発明の実施例１４では、パッケージ本体部４の中空部３内を真空引きして封止した後、パッケージ本体部４の中空部３内ある第１の導体パッド１１上のゲッター材料Ｇを、熱伝導材料１３を介して加熱できるので、予め内部を真空にした状態でパッケージ本体部４の封止を行う形式のパッケージにおいて、特許文献１〜３に示されるような、高価な真空装置（内部に機械部品可動が設けられている、又はロボットのハンドリング機構等が設けられているものを用いない簡易な方式で、パッケージ本体部４の封止後の真空状態を維持することができ、パッケージの生産性を大幅に向上させることが可能となる。
【０１５１】
また、本発明の実施例では、前記貫通孔５の近傍に、前記パッケージ本体部４よりも融点の低い低融点金属材料からなる低融点部３１を設け、低融点部３１が加熱溶融されて前記貫通孔５を塞ぐ前記封止部材３０の一部又は全てを形成するようにした。これにより、前記貫通孔５の内部に低融点金属の皮膜がなく、パッケージ本体部４の主材料そのものが露出している従来の構造体では、濡れ不良が起こって貫通孔５の内部を塞ぐ場合に時間がかかってしまうのに対して、本実施例では、低融点部３１を加熱することによって、低融点部３１が貫通孔５の内部にも良く濡れ広がり、前記貫通孔５を確実に塞ぐことができるというメリットがある。すなわち、予め内部を真空にした状態でパッケージ本体部４の封止を行う形式のパッケージにおいて、簡易な方式で、パッケージ本体部４の封止を行うことができ、その生産性を大幅に向上させることが可能となる。
【０１５２】
以上、本発明の実施例について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【０１５３】
なお、上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載され得るが、以下には限られない。
【０１５４】
（付記１）第１の本体部と赤外線透過窓を含んだ第２の本体部とが中空部を介して接合されたパッケージ本体部と、前記パッケージ本体部の中空部内に設けられたゲッター材料及び電子デバイスとを有し、前記中空部内と前記パッケージ本体部の外部とを連通させる貫通孔を介して前記中空部が真空引きされた状態で前記貫通孔を封止部材で封止する真空封止パッケージであって、
前記ゲッター材料はその少なくとも一部分が前記パッケージ本体部の外部から照射され前記赤外線透過窓を透過して前記中空部に至るレーザービームと接触可能な位置に実装されており、 
前記封止部材は前記パッケージ本体部の前記貫通孔の近傍を部分的に加熱することによって、前記貫通孔の近傍が溶融されて形成される真空封止パッケージ。 
【０１５５】
（付記２）前記ゲッター材料が前記中空部内に配置され、且つ前記第１の本体部、前記赤外線透過窓、および前記第２の本体部の表面のうち、少なくともいずれか１つの箇所に実装または成膜されている付記1に記載の真空封止パッケージ。
【０１５６】
（付記３）前記封止部材は前記パッケージ本体部の材料よりも低融点材料からなる付記１または２のいずれかに記載の真空封止パッケージ。
【０１５７】
（付記４）前記封止部材はレーザービームによって前記貫通孔の近傍が部分的に加熱および溶融される付記１から３のいずれかに記載の真空封止パッケージ。
【０１５８】
（付記５）
前記貫通孔の近傍には前記パッケージ本体部よりも融点の低い低融点金属材料からなる低融点部が設けられており、
前記低融点部は前記貫通孔の近傍が部分的に加熱溶融されることによって、前記貫通孔を塞ぐ前記封止部材を形成する付記１から４のいずれかに記載の真空封止パッケージ。
【０１５９】
(付記６)
前記低融点部はレーザービームによって部分的に加熱および溶融される付記５に記載の真空封止パッケージ。
【０１６０】
(付記７)前記封止部材となる材料はＳｎ又はＳｎを含んだ合金材料である付記１から６のいずれかに記載の真空封止パッケージ。
【０１６１】
（付記８）第１の本体部と赤外線透過窓材料を含んだ第２の本体部とが中空部を介して接合されて構成されたパッケージ本体部と、前記パッケージ本体部のうち前記中空部に設けられた電子デバイスおよびゲッター材料とを備える真空封止パッケージの製造方法であって、
前記第１の本体部に電子デバイスを実装し、
前記中空部内の、前記第１の本体部、前記赤外線透過窓、および前記第２の本体部のうち、いずれかの箇所にゲッター材料を実装または成膜し、
前記第１の本体部に、前記電子デバイスが前記中空部内に配置されるように前記第２の本体部を接合し、
前記第１の本体部と前記第２の本体部とが接合された状態で、前記第２の本体部に形成された貫通孔を介して前記中空部内を真空引きし、
前記赤外線透過窓を通過させてレーザービームを照射させ、前記ゲッター材料を加熱して活性化させ、
前記第２の本体部に形成された前記貫通孔の近傍を部分的に加熱して、前記第２の本体部を溶融することによって前記貫通孔を塞ぐ
真空封止パッケージの製造方法。
【０１６２】
(付記９)
前記第２の本体部に形成された貫通孔の近傍に設けられ、前記第２の本体部よりも融点の低い低融点部を部分的に加熱して、前記低融点部を溶融することによって前記貫通孔が塞ぐ付記８に記載の真空封止パッケージの製造方法。
【０１６３】
本願は、２００９年２月１９日に、日本に出願された特願２００９−３６５１１号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。 
【産業上の利用可能性】
【０１６４】
本発明は、サーモグラフィ、カーナビゲーション、カーオーディオ、ＥＴＣ装置、水中カメラ、水中ソナー装置などに適用される、赤外線受光素子（赤外線センサー）、ジャイロセンサー（角速度センサー）、温度センサー、圧力センサー、加速度センサーなどの電子デバイスの真空封止パッケージに適用することができる。
【符号の説明】
【０１６５】
１ 第１の本体部
２ 第２の本体部
２Ａ 開口部
３ 中空部
４ パッケージ本体部
５ 貫通孔
６ 排気管
７ 封止部材
１０ 配線基板
１１ 第１の導体パッド
１２ 第２の導体パッド
１３ 熱伝導材料
１４ 第３の導体パッド
１５ 第４の導体パッド
２０ レーザー装置
２１ レーザービーム
３０ 封止部材
３１ 低融点部
４０ 真空チャンバー
４２ 真空ポンプ
４３ ガラス透過窓
４４ 赤外線受光素子
５０ 導体パターン
５２ 接合面
５３ 接合部
６０ 枠部材
６０Ａ 開口
６１ 板部材
Ｐ 真空封止パッケージ
Ｇ ゲッター材料
Ｅ 電子デバイス
Ｈ ヒーター
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６Ａ】
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【図２６Ｂ】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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【図５９】
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【図６０】
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【図６１】
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【図６２】
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【図６３】
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【図６４】
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【図６５】
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【図６６】
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【図６７】
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【図６８】
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【図６９】
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【図７０】
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