(57)【要約】  本発明は透明封止部材及びその製造方法に関する。第１透明封止部材（１０Ａ）は、少なくとも１つの光学素子（１４）が収容されるパッケージ（２０）に用いられ、光学素子（１４）の実装面（１６ａ）を有する実装基板（１６）に装着される。第１透明封止部材（１０Ａ）は、実装基板（１６）に向かう面（３０）と、実装基板（１６）の実装面（１６ａ）に沿う面（３２）とで構成される複数の角部のうち、少なくとも１つの角部が湾曲形状を有し、湾曲形状の表面には点状の微小凹部（２２）が形成され、微小凹部（２２）の平均存在頻度が１ｍｍ２当たり１０万個以上３００万個以下となっている。
2019003535.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの光学素子（１４）が収容されるパッケージ（２０）に用いられ、前記光学素子（１４）の実装面（１６ａ）を有する実装基板（１６）に装着される透明封止部材（１０）であって、
前記透明封止部材（１０）は、前記実装基板（１６）に向かう面（３０）と、前記実装基板（１６）の前記実装面（１６ａ）に沿う面（３２）とで構成される複数の角部のうち、少なくとも１つの角部が湾曲形状を有し、前記湾曲形状の表面には点状の微小凹部（４２）が形成されており、前記微小凹部（４２）の平均存在頻度が１ｍｍ２当たり、１０万個以上３００万個以下であることを特徴とする透明封止部材。
【請求項２】
請求項１記載の透明封止部材において、前記微小凹部（４２）を有する前記湾曲形状の表面粗さが０．０１μｍ以上、０．０５μｍ以下であること透明封止部材。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の透明封止部材において、
前記実装基板（１６）に前記光学素子（１４）が実装される凹部（２２）が設けられた前記パッケージ（２０）に用いられ、
前記透明封止部材（１０）は、前記凹部（２２）を塞ぐ蓋部（２６）と、前記蓋部（２６）から膨出するレンズ体（２８）とを一体に有し、
前記湾曲形状を有する角部（３４Ａ）は、前記レンズ体（２８）の側面（２８ａ）と、前記蓋部（２６）のうち、前記レンズ体（２８）の底部を囲む周面（２６ｂ）とで構成されることを特徴とする透明封止部材。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の透明封止部材において、
前記実装基板（１６）に前記光学素子（１４）が実装される凹部（２２）が設けられ、さらに前記凹部（２２）に段差（３６）が設けられた前記パッケージ（２０）に用いられ、
前記透明封止部材（１０）は、前記凹部（２２）を塞ぐ蓋部（２６）と、前記蓋部（２６）から膨出するレンズ体（２８）とを一体に有し、
前記湾曲形状を有する他の角部（３４Ｂ）は、前記蓋部（２６）の側面（２６ａ）と、前記蓋部（２６）のうち、前記実装基板（１６）に対向する面（２６ｃ）とで構成されることを特徴とする透明封止部材。
【請求項５】
請求項１又は２に記載の透明封止部材において、
前記実装基板（１６）に前記光学素子（１４）が実装される凹部（２２）が設けられ、さらに前記凹部（２２）に段差（３６）が設けられたパッケージ（２０）に用いられ、
前記透明封止部材（１０）は、前記段差（３６）に装着されて、前記凹部（２２）を塞ぐレンズ体（２８）にて構成され、
前記湾曲形状を有する角部（３４Ｃ）は、前記レンズ体（２８）の側面（２８ａ）と、前記レンズ体（２８）の底面（２８ｂ）とで構成されることを特徴とする透明封止部材。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の透明封止部材において、
前記透明封止部材（１０）は、前記実装基板（１６）の前記実装面（１６ａ）に実装された前記光学素子（１４）を囲む凹部（３８）を有し、
前記湾曲形状を有する角部（３４Ｄ）は、前記凹部（３８）の内周面（３８ａ）と、前記光学素子（１４）に対向する前記凹部（３８）の底面（３８ｂ）とで構成されることを特徴とする透明封止部材。
【請求項７】
請求項１〜４、６のいずれか１項に記載の透明封止部材において、
前記透明封止部材（１０）は、前記実装基板（１６）の前記実装面（１６ａ）に実装された前記光学素子（１４）を囲む凹部（３８）を有し、
前記湾曲形状を有する角部（３４Ｅ）は、前記凹部（３８）の内周面（３８ａ）と、前記透明封止部材（１０）のうち、前記実装基板（１６）に装着される面（２９ａ）とで構成されることを特徴とする透明封止部材。
【請求項８】
請求項１〜４、６、７のいずれか１項に記載の透明封止部材において、
前記透明封止部材（１０）の外周面（２９ｃ）と、前記透明封止部材（１０）の上面（２９ｄ）とで構成される角部（３４Ｈ）が湾曲形状に形成されていることを特徴とする透明封止部材。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の透明封止部材において、
湾曲形状を有する前記角部の曲率半径は、５μｍ以上、５００μｍ以下であることを特徴とする透明封止部材。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の透明封止部材において、
前記透明封止部材（１０）の構成材料が石英ガラスであることを特徴とする透明封止部材。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の透明封止部材（１０）を粉末焼結法で作製することを特徴とする透明封止部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばＬＥＤ（発光ダイオード）、ＬＤ(半導体レーザー)等の光学部品に用いられる透明封止部材及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、紫外線を出射する光学素子（例えばＬＥＤやＬＤ等）を有する光学部品は、光学素子を外気や水分から保護するために、透明封止部材が必要である。透明封止部材には、紫外線に対する透過性や耐久性の観点からガラスや石英ガラスが好ましい。【０００３】
特許第５２４３８０６号公報には、透光性の板材と、半球状レンズが一体となった透明封止部材が開示されている。特開平１０−２３３５３２号公報には、透光性のチップ収納部半球状レンズが一体となった透明封止部材が開示されている。
【発明の概要】
【０００４】
ところで、石英ガラスは、実装基板の構成材料であるＡｌ２Ｏ３（アルミナ）やＡｌＮ（窒化アルミニウム）に比べて熱膨張率が小さい。そのため、透明封止部材を実装基板にろう付けする際や、光学素子の使用時に透明封止部材にクラックが発生する場合がある。
【０００５】
また、光学部品はサイズが微小であるため、キャビティ構造を有する透明封止部材を実装基板に装着する際に、配置ずれが生じると、透明封止部材の矩形部分が光学素子のボンディングワイヤあるいはリードフレームを押さえ付けてしまい、断線を引き起こすおそれがある。
【０００６】
実装基板がキャビティ構造の場合、透明封止部材の装着時に、配置ずれが生じたり、透明封止部材が斜めに位置ずれした場合に、透明封止部材が実装基板に規定通りに嵌らず、不良になるおそれがある。
【０００７】
また、使用環境中で、外部からの衝撃があると、光学部品の透明封止部材にクラックが発生する場合がある。
【０００８】
本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、透明封止部材の装着の際、あるいは稼動時の実装基板と透明封止部材の熱膨張差によるクラック発生を抑制することができ、しかも、透明封止部材の装着の際の断線やはめ込みずれによる不良発生を抑制することができる透明封止部材を提供することを目的とする。
【０００９】
また、本発明は、湾曲形状の角部やレンズ体等を有する複雑な形状の透明封止部材を、欠けや傷等を発生させることなく作製することができ、透明封止部材の歩留まりの向上を図ることができる透明封止部材の製造方法を提供することを目的とする。
【００１０】
［１］  第１の本発明に係る透明封止部材は、少なくとも１つの光学素子が収容されるパッケージに用いられ、前記光学素子の実装面を有する実装基板に装着される透明封止部材であって、前記透明封止部材は、前記実装基板に向かう面と、前記実装基板の前記実装面に沿う面とで構成される複数の角部のうち、少なくとも１つの角部が湾曲形状を有し、前記湾曲形状の表面には点状の微小凹部が形成されており、前記微小凹部の平均存在頻度が１ｍｍ２当たり１０万個以上３００万個以下であることを特徴とする。
【００１１】
これにより、透明封止部材の装着の際、あるいは稼動時の実装基板と透明封止部材の熱膨張差によるクラック発生を抑制することができ、しかも、透明封止部材の装着の際の断線やはめ込みずれによる不良発生を抑制することができる。また、使用環境中で、外部からの衝撃があっても、透明封止部材にクラックが発生することを抑制することができる。
【００１２】
また、湾曲形状が微小凹部を有さない平滑な面で形成されている場合には、外因によりその湾曲形状に傷が入ると、傷の部分に応力が集中してクラックが入りやすい。これに対し、上記の透明封止部材では、湾曲形状に粒状の微小凹部が形成されていることにより、外因で湾曲形状に傷が入った場合であっても、その傷に応力が集中せずに済む。その結果、透明封止部材にクラックが入るのを防止できる。さらに、粒状の微小凹部は方向性を有しないため、それを起点としたクラックが入りやすい方向がなく、耐久性に優れる。
【００１３】
［２］  第１の本発明において、前記微小凹部（４２）を有する湾曲形状の表面粗さＲａが０．０１〜０．０５μｍであってもよい。
【００１４】
［３］  第１の本発明において、前記実装基板に前記光学素子が実装される凹部が設けられた前記パッケージに用いられ、前記透明封止部材は、前記凹部を塞ぐ蓋部と、前記蓋部から膨出するレンズ体とを一体に有し、前記湾曲形状を有する角部は、前記レンズ体の側面と、前記蓋部のうち、前記レンズ体の底部を囲む周面とで構成されてもよい。
【００１５】
実装基板に透明封止部材をろう付け接着して光学部品を作製する際に、２００℃以上の温度となる。通常、石英ガラス等で作製された透明封止部材は実装基板よりも熱膨張係数が小さい。そのため、ろう付け加熱後の冷却過程において、透明封止部材の角部に引張応力が生じ、クラックが発生しやすい。そこで、透明封止部材の上記角部を湾曲形状とすることにより、応力集中を抑制し、クラックの発生を防ぐことができる。
【００１６】
［４］  第１の本発明において、前記実装基板に前記光学素子が実装される凹部が設けられ、さらに前記凹部に段差が設けられた前記パッケージに用いられ、前記透明封止部材は、前記凹部を塞ぐ蓋部と、前記蓋部から膨出するレンズ体とを一体に有し、前記湾曲形状を有する他の角部は、前記蓋部の側面と、前記蓋部のうち、前記実装基板に対向する面とで構成されてもよい。
【００１７】
透明封止部材を実装基板上に載置する際、例えば、実装基板に段差が形成され、段差で囲まれた空間に透明封止部材を装着（嵌め込む等）する際に、透明封止部材の嵌め込み不良が生じ、歩留まりを向上させることができないという問題がある。また、透明封止部材を実装基板上に載置する際に、透明封止部材の角部が実装基板に当たる場合がある。特に、透明封止部材の角部が角張っていると、角部が欠け、透明封止部材にひびが入るおそれがある。しかし、本発明では、上記角部を湾曲形状としているため、上述のような嵌め込み不良を低減することができ、しかも、角部の欠け、透明封止部材へのひび等の発生を抑制することができる。その結果、光学部品に用いた場合に、光学部品の歩留まりの向上を図ることができる。
【００１８】
［５］  第１の本発明において、前記実装基板に前記光学素子が実装される凹部が設けられ、さらに前記凹部に段差が設けられたパッケージに用いられ、前記透明封止部材は、前記段差に装着されて、前記凹部を塞ぐレンズ体にて構成され、前記湾曲形状を有する角部は、前記レンズ体の側面と、前記レンズ体の底面とで構成されてもよい。
【００１９】
レンズ体を実装基板上に載置する際に、配置ずれのために、レンズ体の角部が実装基板に当たる場合がある。このような場合、角部が角張っていると、角部が欠け、レンズ体にひびが入るおそれがある。これは、実装基板に段差が形成され、段差で囲まれた空間にレンズ体を装着（はめ込む等）する際においても同様の問題が生じる。しかし、本発明では、上記角部を湾曲形状としているため、上述のような角部の欠け、レンズ体へのひび等の発生を抑制することができ、光学部品に用いた場合に、光学部品の歩留まりの向上を図ることができる。
【００２０】
［６］  第１の本発明において、前記透明封止部材は、前記実装基板の前記実装面に実装された前記光学素子を囲む凹部を有し、前記湾曲形状を有する角部は、前記凹部の内周面と、前記光学素子に対向する前記凹部の底面とで構成されてもよい。
【００２１】
光学素子の点灯時には光学素子は１００〜２００℃程度に発熱する。石英ガラス製の透明封止部材は、実装基板よりも熱膨張係数が小さいため、光学素子の点灯時において、透明封止部材のうち、凹部の内周面と、光学素子に対向する凹部の底面とで構成される角部に引張応力が生じ、クラックが発生しやすい。しかし、本発明は、上記角部を湾曲形状としているため、上述の応力集中を抑制し、クラックの発生を防ぐことができる。
【００２２】
［７］  第１の本発明において、前記透明封止部材は、前記実装基板の前記実装面に実装された前記光学素子を囲む凹部を有し、前記湾曲形状を有する角部は、前記凹部の内周面と、前記透明封止部材のうち、前記実装基板に装着される面とで構成されてもよい。
【００２３】
光学素子、実装基板、透明封止部材は、それぞれ微小な部材であり、光学素子が実装された実装基板に透明封止部材を装着する際に、透明封止部材の配置がずれることがある。このとき、透明封止部材がボンディングワイヤに接触すると、ワイヤが断線し、不良となるおそれがある。本発明は、透明封止部材の凹部の内周面と、透明封止部材のうち、実装基板に装着される面とで構成される角部を湾曲形状としているため、透明封止部材がボンディングワイヤに接触しても断線する確率を低くすることができ、歩留まりの向上を図ることができる。
【００２４】
［８］  第１の本発明において、前記透明封止部材の外周面と、前記透明封止部材の上面とで構成される角部が湾曲形状に形成されていてもよい。これにより、透明封止部材の運搬時等における角部の欠け、透明封止部材へのひび等の発生を抑制することができる。
【００２５】
［９］  第１の本発明において、湾曲形状を有する前記角部の曲率半径は、５μｍ以上、５００μｍ以下であることが好ましい。
【００２６】
角部の曲率半径は、好ましくは１５０μｍ以上、５００μｍ以下であり、さらに好ましくは３００μｍ以上、５００μｍ以下である。角部の曲率半径を５００μｍよりも大きくすると、レンズの集光効果が小さくなる等、光学特性に影響を与えるため、好ましくない。
【００２７】
［１０］  第１の本発明において、前記透明封止部材の構成材料は石英ガラスであることが好ましい。
【００２８】
［１２］  第２の本発明に係る透明封止部材の製造方法は、上述した第１の本発明に係る透明封止部材を粉末焼結法で作製することを特徴とする。
【００２９】
透明封止部材を機械加工で作製することが考えられるが、機械加工では、欠け、傷が入りやすく、作製が困難である。たとえ作製できたとしても、欠け、傷により、上述した効果を発揮させることができない。そこで、透明封止部材を粉末焼結法で作製することで、湾曲形状の角部やレンズ体等を有する複雑な形状の透明封止部材を、欠けや傷等を発生させることなく作製することができ、透明封止部材の歩留まりの向上を図ることができる。しかも、上述した効果を発揮させることができる。
【００３０】
以上説明したように、本発明に係る透明封止部材によれば、透明封止部材の装着の際、あるいは稼動時の実装基板と透明封止部材の熱膨張差によるクラック発生を抑制することができ、しかも、透明封止部材の装着の際の断線やはめ込みずれによる不良発生を抑制することができる。
【００３１】
また、本発明に係る透明封止部材の製造方法によれば、湾曲形状の角部やレンズ体等を有する複雑な形状の透明封止部材を、欠けや傷等を発生させることなく作製することができ、透明封止部材の歩留まりの向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】図１Ａは第１の実施の形態に係る透明封止部材（第１透明封止部材）を有する光学部品を一部省略して示す縦断面図であり、図１Ｂは第２の実施の形態に係る透明封止部材（第２透明封止部材）を有する光学部品を一部省略して示す縦断面図である。
【図２】図２は透明封止部材の表面に形成される微小凹部の顕微鏡写真である。
【図３】図３Ａは透明封止部材の表面に形成される微小凹部の開口部における最大幅の一例を示す説明図であり、図３Ｂは微小凹部の開口部分における予め設定された特定方向の幅の一例を示す説明図である。
【図４】図４Ａは微小凹部の最大深さの一例を示す説明図であり、図４Ｂは微小凹部を予め設定された特定方向に沿って切断した面の最大深さの一例を示す説明図である。
【図５】第３の実施の形態に係る透明封止部材（第３透明封止部材）を有する光学部品を一部省略して示す縦断面図である。
【図６】図６Ａは第４の実施の形態に係る透明封止部材（第４透明封止部材）を有する光学部品を一部省略して示す縦断面図であり、図６Ｂは第５の実施の形態に係る透明封止部材（第５透明封止部材）を有する光学部品を一部省略して示す縦断面図である。
【図７】図７Ａは第５透明封止部材を有する光学部品における実装基板に位置決め用突起を設けた例を示す縦断面図であり、図７Ｂは位置決め用突起の一例を示す平面図であり、図７Ｃは位置決め用突起の他の例を示す平面図である。
【図８】図８Ａは第６の実施の形態に係る透明封止部材（第６透明封止部材）を有する光学部品を一部省略して示す縦断面図であり、図８Ｂは第７の実施の形態に係る透明封止部材（第７透明封止部材）を有する光学部品を一部省略して示す縦断面図である。
【図９】実施例１〜３及び比較例１〜３の評価結果を示す表１である。
【図１０】実施例７〜９及び比較例５〜７の評価結果を示す表３である。
【図１１】実施例１３〜１５及び比較例９〜１１の評価結果を示す表５である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、本発明に係る透明封止部材及びその製造方法の実施の形態例を図１Ａ〜図８Ｂを参照しながら説明する。
【００３４】
先ず、第１の実施の形態に係る透明封止部材（以下、第１透明封止部材１０Ａと記す）は、図１Ａに示すように、例えば紫外光を出射する少なくとも１つの光学素子１４と、光学素子１４が実装された実装基板１６とを有する光学部品１８に用いられ、実装基板１６と共に光学素子１４を収容するパッケージ２０を構成する。第１透明封止部材１０Ａは例えば石英ガラスにて構成され、実装基板１６は例えばＡｌＮ（窒化アルミニウム）にて構成される。第１透明封止部材１０Ａは実装基板１６上に例えばろう付けによって固定される。なお、図１Ａ〜図８Ｂでは、ろう付け部分の図示を省略している。
【００３５】
実装基板１６は、光学素子１４が実装される凹部２２を有する。すなわち、凹部２２は、光学素子１４の収容空間を構成し、凹部２２の底面２２ａが光学素子１４の実装面１６ａでもある。
【００３６】
光学素子１４は、実装基板１６の上記実装面１６ａに実装される。光学素子１４は、図示しないが、例えばサファイヤ基板（熱膨張係数：７．７×１０−６／℃）上に、量子井戸構造を具備したＧａＮ系結晶層が積層されて構成されている。光学素子１４の実装方法としては、光出射面１４ａを第１透明封止部材１０Ａに対面させて実装する、いわゆるフェイスアップ実装を採用している。すなわち、光学素子１４から導出された端子（図示せず）と、実装基板１６上に形成された回路配線（図示せず）とをボンディングワイヤ２４にて電気的に接続する。
【００３７】
第１透明封止部材１０Ａは、実装基板１６の凹部２２を塞ぐ蓋部２６と、蓋部２６から膨出するレンズ体２８とを一体に有する。レンズ体２８の外形形状は、例えば半球状や饅頭形状（bun-shaped）のドーム状に形成されている。
【００３８】
そして、第１透明封止部材１０Ａにおいて、実装基板１６に向かう面３０は、レンズ体２８の側面２８ａ、蓋部２６の側面２６ａ等が挙げられる。実装基板１６の実装面１６ａに沿う面３２は、蓋部２６のうち、レンズ体２８の底部を囲む周面２６ｂ、蓋部２６の底面２６ｃ等が挙げられる。
【００３９】
特に、この第１透明封止部材１０Ａでは、レンズ体２８の側面２８ａと、蓋部２６のうち、レンズ体２８の底部を囲む周面２６ｂとで構成される第１角部３４Ａが湾曲形状に形成されている。
【００４０】
なお、レンズ体２８の底部（レンズ体２８と蓋部２６との境界）の平面形状は例えば円形状、蓋部２６の外形形状は例えば正方形状である。もちろん、レンズ体２８の底部の平面形状を楕円形状、トラック形状等にしてもよいし、蓋部２６の外形形状を円形状、長方形状、三角形状、六角形状等の多角形状にしてもよい。
【００４１】
このような形状の第１透明封止部材１０Ａの製法は、粉末焼結法を好ましく採用することができる。例えば成形型に平均粒径が０．５μｍのシリカ粉体と有機化合物とを含む成形スラリーを鋳込み、有機化合物相互の化学反応、例えば分散媒と硬化剤若しくは硬化剤相互の化学反応により固化させた後、成形型から離型する。その後、大気中で５００℃で仮焼した後、水素雰囲気中で１６００〜１７００℃で焼成することによって、第１透明封止部材１０Ａを作製することができる。
【００４２】
第１透明封止部材１０Ａの寸法としては、第１透明封止部材１０Ａの高さが０．５〜１０ｍｍ、蓋部２６の外径が２．０〜１０ｍｍ、蓋部２６の高さが０．２〜１ｍｍである。レンズ体２８は、レンズ体２８の底部の最大長さが２．０〜１０ｍｍ、レンズ体２８の最大高さが０．５〜１０ｍｍであり、アスペクト比（最大高さ／底部の最大長さ）として０．３〜１．０等が挙げられる。
【００４３】
また、光学素子１４の寸法としては、厚みが０．００５〜０．５ｍｍ、図示しないが、上面から見た縦の寸法が０．５〜２．０ｍｍ、横の寸法が０．５〜２．０ｍｍである。
【００４４】
上記の方法で作製された第１角部３４の湾曲形状を含む第１透明封止部材１０Ａの表面には、図２に示すような、点状の微小凹部３５が形成されている。ＡＦＭを用いた測定による微小凹部３５の平均幅は０．１〜２．０μｍ程度であり、その深さは５〜５０ｎｍ程度である。このような微小凹部３５の平均存在頻度は１ｍｍ２あたり、１０万個以上３００万個以下である。また、微小凹部３５が形成された面の表面粗さＲａは、０．０１〜０．０５μｍである。このような微小凹部３５は、サイズが小さいため第１透明封止部材１０Ａの透明度に影響しない。
【００４５】
なお、微小凹部３５の平均幅Ｗは、測定対象の複数の微小凹部３５について、例えば以下の（Ａ）、（Ｂ）等で示す幅を測定し、測定した幅の合計を、測定した微小凹部３５の個数で割ることで求めることができる。
【００４６】
（Ａ）各微小凹部３５の開口部分における最も大きい幅Ｗａ（図３Ａ参照）。
（Ｂ）各微小凹部３５の開口部分における予め設定された特定方向Ｄの幅Ｗｃ（図３Ｂ参照）。
【００４７】
また、微小凹部３５の平均深さＨは、測定対象の複数の微小凹部３５について、例えば以下の（ａ）、（ｂ）等で示す深さを測定し、測定した深さの合計を、測定した微小凹部３５の個数で割ることで求めることができる。
【００４８】
（ａ）各微小凹部３５の最も大きい深さＨａ（図４Ａ参照）。
（ｂ）各微小凹部を予め設定された特定方向Ｄに沿って切断した面Ｓの最も大きい深さＨｂ（図４Ｂ参照）。
【００４９】
このような構成により、第１透明封止部材１０Ａは、以下のような作用効果を奏する。すなわち、実装基板１６に第１透明封止部材１０Ａをろう付け接着して光学部品１８を作製する際に、２００℃以上の温度となる。通常、第１透明封止部材１０Ａは実装基板１６よりも熱膨張係数が小さい。例えば第１透明封止部材１０Ａの構成材料として石英ガラスを用い、実装基板１６の構成材料としてＡｌ２Ｏ３（アルミナ）、ＡｌＮ（窒化アルミニウム）を用いた場合、石英ガラスの熱膨張係数は０．５〜０．６×１０−６／℃、Ａｌ２Ｏ３の熱膨張係数は７×１０−６／℃、ＡｌＮの熱膨張係数は４．６×１０−６／℃である。
【００５０】
そのため、ろう付け加熱後の冷却過程において、レンズ体２８の角部（レンズ体２８と蓋部２６との境界）に引張応力が生じ、クラックが発生しやすい。しかし、この第１透明封止部材１０Ａは、レンズ体２８の側面２８ａと、蓋部２６のうち、レンズ体２８の底部を囲む周面２６ｂとで構成される第１角部３４Ａを湾曲形状に形成しているため、上述の応力集中を抑制し、クラックの発生を防ぐことができる。
【００５１】
第１角部３４の湾曲形状が微小凹部を有さない平滑な面で形成されている場合には、外因によりその湾曲形状に傷が入ると、傷の部分に応力が集中して傷が入りやすい。これに対し、第１角部３４の湾曲形状に粒状の微小凹部が形成されていることにより、外因で湾曲形状に傷が入った場合であっても、その傷に応力が集中せずに済む。その結果、第１透明封止部材１０Ａにクラックが入るのを防止できる。また、粒状の微小凹部は、研磨加工等の機械加工で形成された線状の凹部とは異なり、方向性を有しないため、クラックが入りやすい方向がなく、機械加工による線状の凹部よりも耐久性に優れる。
【００５２】
次に、第２の実施の形態に係る透明封止部材（以下、第２透明封止部材１０Ｂと記す）は、図１Ｂに示すように、上述した第１透明封止部材１０Ａとほぼ同様の構成を有するが、以下の点で異なる。
【００５３】
先ず、実装基板１６は、第２透明封止部材１０Ｂが装着される段差３６を有する。段差３６は、実装基板１６のうち、凹部２２の開口部分に形成されている。さらに、上記第１角部３４Ａに加えて、蓋部２６の側面２６ａと、蓋部２６の底面２６ｃとで構成される第２角部３４Ｂが湾曲形状に形成されている。
【００５４】
このような構成により、第２透明封止部材１０Ｂは、以下のような作用効果を奏する。すなわち、通常、透明封止部材を実装基板１６上に装着する際に、配置ずれのために、透明封止部材の角部が実装基板１６に当たる場合がある。このような場合、角部が角張っていると、角部が欠け、レンズ体２８にひびが入るおそれがある。これは、実装基板１６に段差３６が形成され、段差３６で囲まれた空間に透明封止部材を装着（嵌め込む等）する際においても同様の問題が生じる。
【００５５】
しかし、第２透明封止部材１０Ｂでは、第２角部３４Ｂを湾曲形状に形成しているため、第２透明封止部材１０Ｂを実装基板１６の段差３６に装着、すなわち、はめ込む際に、上述のような角部の欠け、透明封止部材へのひび等の発生を抑制することができる。これにより、第２透明封止部材１０Ｂを光学部品１８に用いた場合に、光学部品１８の歩留まりの向上を図ることができる。
【００５６】
また、第２透明封止部材１０Ｂは、以下のような作用効果も奏する。すなわち、光学素子１４、実装基板１６、第２透明封止部材１０Ｂは、それぞれ微小な部材であり、装着時に位置がずれることがある。例えばレンズ体２８を有する第２透明封止部材１０Ｂを実装基板１６に形成された段差３６に装着する際に、第２透明封止部材１０Ｂの配置がずれたり、斜めに配置されたりすると、第２透明封止部材１０Ｂが段差３６上に装着できず、不良となる場合がある。しかし、この第２透明封止部材１０Ｂでは、第２角部３４Ｂを湾曲形状に形成しているため、第２透明封止部材１０Ｂを実装基板１６の段差３６上に装着し易くなり、歩留まりが向上するという効果がある。
【００５７】
なお、図示しないが、上述した第１透明封止部材１０Ａ及び第２透明封止部材１０Ｂにおいて、蓋部２６の側面２６ａと、蓋部２６のうち、レンズ体２８の底部を囲む周面２６ｂとで構成される角部が湾曲形状に形成されていてもよい。レンズ体２８の運搬時等におけるこれらの角部の欠け、レンズ体２８へのひび等の発生を抑制することができる。
【００５８】
次に、第３の実施の形態に係る透明封止部材（以下、第３透明封止部材１０Ｃと記す）は、図５に示すように、上述した第１透明封止部材１０Ａとほぼ同様の構成を有するが、凹部２２を塞ぐレンズ体２８のみにて構成され、レンズ体２８の側面２８ａと、レンズ体２８の底面２８ｂとで構成される第３角部３４Ｃが湾曲形状に形成されている点で異なる。一方、実装基板１６は、レンズ体２８が装着される段差３６を有する。段差３６は、実装基板１６のうち、凹部２２の開口部分に形成されている。
【００５９】
このような構成により、第３透明封止部材１０Ｃは、以下のような作用効果を奏する。すなわち、光学素子１４、実装基板１６、レンズ体２８は、それぞれ微小な部材であり、装着時に位置がずれることがある。例えば半球状等のレンズ体２８を実装基板１６に形成された段差３６に装着する際に、レンズ体２８の配置がずれたり、斜めに配置されたりすると、レンズ体２８が段差３６上に装着できず、不良となる場合がある。しかし、この第３透明封止部材１０Ｃでは、レンズ体２８の側面２８ａと、レンズ体２８の底面２８ｂとで構成される第３角部３４Ｃが湾曲形状を有するため、レンズ体２８を実装基板１６の段差３６上に装着し易くなり、歩留まりが向上するという効果がある。
【００６０】
次に、第４の実施の形態に係る透明封止部材（以下、第４透明封止部材１０Ｄと記す）について、図６Ａを参照しながら説明する。
【００６１】
この第４透明封止部材１０Ｄが用いられるパッケージ２０の実装基板１６は例えば平板状である。一方、第４透明封止部材１０Ｄは、外径形状が例えば円筒状、多角筒状等のドーム状に形成された透明体２９を有する。透明体２９は、実装基板１６の実装面１６ａに実装された光学素子１４を囲む凹部３８を有する。
【００６２】
そして、この第４透明封止部材１０Ｄの透明体２９は、凹部３８の内周面３８ａと、光学素子１４に対向する凹部３８の底面３８ｂとで構成される第４角部３４Ｄが湾曲形状に形成されている。
【００６３】
このような構成により、第４透明封止部材１０Ｄは、以下のような作用効果を奏する。すなわち、光学素子１４の点灯時には光学素子１４は１００〜２００℃程度に発熱する。通常、石英ガラス等で作製されたドーム状の透明体２９は、実装基板１６よりも熱膨張係数が小さいため、光学素子１４の点灯時において、透明体２９のうち、凹部３８の内周面３８ａと、光学素子１４に対向する凹部３８の底面３８ｂとで構成される角部に引張応力が生じ、クラックが発生しやすい。しかし、この第４透明封止部材１０Ｄは、透明体２９の第４角部３４Ｄを湾曲形状としているため、上述の応力集中を抑制し、クラックの発生を防ぐことができる。
【００６４】
次に、第５の実施の形態に係る透明封止部材（以下、第５透明封止部材１０Ｅと記す）について、図６Ｂを参照しながら説明する。
【００６５】
第５透明封止部材１０Ｅは、上述した第４透明封止部材１０Ｄとほぼ同様の構成を有するが、ドーム状の透明体２９のうち、凹部３８の内周面３８ａと、実装基板１６に装着される面２９ａとで構成される第５角部３４Ｅが湾曲形状に形成されている点で異なる。
【００６６】
このような構成により、第５透明封止部材１０Ｅは、以下のような作用効果を奏する。すなわち、光学素子１４、実装基板１６、透明体２９は、それぞれ微小な部材であり、光学素子１４が実装された実装基板１６に透明体２９を装着する際に、透明体２９の配置がずれることがある。このとき、透明体２９がボンディングワイヤ２４に接触すると、ボンディングワイヤ２４が断線し、不良となるおそれがある。しかし、この第５透明封止部材１０Ｅは、透明体２９の上記第５角部３４Ｅを湾曲形状としているため、透明体２９がボンディングワイヤ２４に接触して断線する確率を低くすることができ、歩留まりの向上を図ることができる。
【００６７】
なお、図７Ａに示すように、実装基板１６の実装面１６ａに位置決め用突起４０を実装基板１６と一体あるいは別体に設けてもよい。位置決め用突起４０としては、図７Ｂに示すように、複数の突起４２を環状に並べてもよいし、図７Ｃに示すように、枠状の突起４４を設けてもよい。
【００６８】
これにより、実装基板１６に対する透明体２９の位置決め精度を高めることができる。特に、透明体２９の上記第５角部３４Ｅを湾曲形状にすることで、第５角部３４Ｅの湾曲がガイドとなって、透明体２９を位置決め用突起４０に装着し易くなる。
【００６９】
次に、第６の実施の形態に係る透明封止部材（以下、第６透明封止部材１０Ｆと記す）について、図８Ａを参照しながら説明する。
【００７０】
第６透明封止部材１０Ｆは、上述した第５透明封止部材１０Ｅとほぼ同様の構成を有するが、レンズ体２８とドーム状の透明体２９とがとが一体に形成された構成を有する。すなわち、第６透明封止部材１０Ｆは、透明体２９の上にレンズ体２８が設けられた構成を有する。
【００７１】
そして、この第６透明封止部材１０Ｆでは、レンズ体２８の側面２８ａと、ドーム状の透明体２９のうち、レンズ体２８の底部を囲む周面２９ｂ（透明体２９の上面でもある）とで構成される第６角部３４Ｆが湾曲形状に形成されている。また、上記レンズ体２８の底部を囲む周面２９ｂと、透明体２９の外周面２９ｃとで構成される第７角部３４Ｇが湾曲形状に形成されている。
【００７２】
そのため、この第６透明封止部材１０Ｆは、ろう付け加熱後の冷却過程における第６角部３４Ｆでの応力集中を抑制することができると共に、第６透明封止部材１０Ｆの運搬時等における角部の欠け、第６透明封止部材１０Ｆへのひび等の発生を抑制することができる。しかも、第７角部３４Ｇによって、第６透明封止部材１０Ｆの運搬時等における角部の欠け、第６透明封止部材１０Ｆへのひび等の発生を抑制することができる。
【００７３】
次に、第７の実施の形態に係る透明封止部材（以下、第７透明封止部材１０Ｇと記す）について、図８Ｂを参照しながら説明する。
【００７４】
第７透明封止部材１０Ｇは、上述した第５透明封止部材１０Ｅ（図６Ｂ参照）と同様の透明体２９を有する。この透明体２９は、実装基板１６の実装面１６ａに実装された光学素子１４を囲む凹部３８を有し、その外形形状は、例えば円筒状、多角筒状等のドーム状に形成されている。
【００７５】
そして、この第７透明封止部材１０Ｇは、透明体２９の上面２９ｄと透明体２９の外周面２９ｃとで構成される第８角部３４Ｈが湾曲形状に形成されている。これにより、レンズ体２８の運搬時等における角部の欠け、レンズ体２８へのひび等の発生を抑制することができる。
【実施例】
【００７６】
［第１実施例］
第１実施例は、実施例１、２及び３並びに比較例１について、実装基板１６に透明封止部材１０をろう付け接着し、その後、冷却した後における透明封止部材１０へのクラックの発生率を確認した。【００７７】
実装基板１６は、ＡｌＮ（窒化アルミニウム）製で上面開口の箱型である。実装基板１６の縦及び横の長さは共に５．０ｍｍで、光学素子１４として、実装面１６ａに発光波長が２８０ｎｍの発光ダイオードを実装した。【００７８】
（実施例１）
実施例１に係る透明封止部材１０は、図１Ａに示す第１透明封止部材１０Ａと同様の構成を有する。【００７９】
実施例１に係る透明封止部材１０の製造方法は以下の通りである。すなわち、原料粉末として平均粒子径０．５μｍのシリカ粉末１００質量部、分散剤としてカルボン酸共重合体２質量部、分散媒としてマロン酸ジメチル４９質量部、エチレングリコール４質量部、硬化剤として４’４−ジフェニルメタンジイソシアネート４質量部、及び触媒としてトリエチルアミン０．４質量部を混合したスラリーを調製した。【００８０】
このスラリーを金属製の金型内に室温で流し込み、室温で一定時間放置した。次いで、金型から成形体を離型した。さらに、室温、次いで、９０℃のそれぞれの温度にて一定時間放置して、シリカ粉末成形体を得た。なお、原料粉末の平均粒子径は、堀場製作所製レーザー回折散乱式粒度分布測定装置ＬＡ−７５０を用いて測定した。【００８１】
作製したシリカ粉末成形体を、大気中５００℃で仮焼した後、水素雰囲気中で１６００℃〜１７００℃で焼成し、緻密化及び透明化させて透明封止部材１０を作製した。なお、上述した金型に加工を施して、透明封止部材１０として完成させたとき、レンズ体２８の側面２８ａと、蓋部２６のうち、レンズ体２８の底部を囲む周面２６ｂとで構成される第１角部３４Ａに湾曲形状が形成されるようにした。透明封止部材１０の縦及び横の長さは共に５．０ｍｍであり、レンズ体２８の底面２８ｂの直径は３ｍｍ、レンズ体２８の高さは１．５ｍｍである。蓋部２６の高さは０．３ｍｍである。【００８２】
そして、この実施例１では、第１角部３４Ａに形成された湾曲形状の曲率半径を５μｍ以上１５０μｍ未満とした１００個の透明封止部材１０を作製した。その後、１００個の透明封止部材１０を、別に用意した１００個の実装基板１６（発光ダイオード実装済み）にそれぞれろう付け接着して、１００個の実施例１に係る光学部品を作製した。【００８３】
上述のろう付け接着は以下のように行った。すなわち、透明封止部材１０の底面２６ｃの周囲及び実装基板１６の接合面に金錫メッキを施した。その後、透明封止部材１０を実装基板１６に取り付け、３００℃まで加熱して接合し、その後、冷却した。【００８４】
（実施例２）
実施例１と同様の製法で作製したシリカ粉末成形体を大気中で５００℃で仮焼きした後、水素雰囲気中で実施例１よりも１０℃低い温度で焼成して透明封止部材１０を作製した。すなわち、実施例２の透明封止部材１０は水素雰囲気中での焼成温度が１０℃低い温度で焼成した以外は実施例１と同様の方法で作製した。この実施例２では、第１角部３４Ａに形成された湾曲形状の曲率半径を１５０μｍ以上３００μｍ未満とした１００個の透明封止部材１０を作製した。その後、実施例１と同様にして、１００個の実施例２に係る光学部品を作製した。【００８５】
（実施例３）
実施例１と同様の製法で作製したシリカ粉末成形体を大気中で５００℃で仮焼きした後、水素雰囲気中で実施例１よりも２０℃低い温度で焼成して透明封止部材１０を作製した。すなわち、実施例３の透明封止部材１０は水素雰囲気中での焼成温度が２０℃低い温度で焼成した以外は実施例１と同様の方法で作製した。この実施例３では、第１角部３４Ａに形成された湾曲形状の曲率半径を３００μｍ以上５００μｍ以下とした１００個の透明封止部材１０を作製した。【００８６】
（比較例１）
石英ガラスを研削加工して、１００個の透明封止部材１０を作製した。比較例１に係る透明封止部材１０の構成は、実施例１とほぼ同様の構成を有するが、第１角部３４Ａが湾曲形状ではなく、レンズ体２８と蓋部２６との境界が角張っている。その後、実施例１と同様にして、１００個の比較例１に係る光学部品を作製した。【００８７】
（比較例２）
実施例１と同様の方法で、１００個の透明封止部材１０を作製した。但し、比較例１では、最後にエッチング処理を行って、その表面を平滑にした。比較例２では、エッチング処理により実施例１よりも微小凹部３５の数が少なくなっている。【００８８】
（比較例３）
実施例１と同様の製法で作製したシリカ粉末成形体を大気中で５００℃で仮焼きした後、水素雰囲気中で実施例１よりも１９０℃低い温度で焼成して透明封止部材１０を作製した。すなわち、比較例３の透明封止部材１０は水素雰囲気中での焼成温度が１９０℃低い温度で焼成した以外は実施例１と同様の方法で作製した。この比較例３では、第１角部３４Ａに形成された湾曲形状の曲率半径を３００μｍ以上５００μｍ以下とした１００個の透明封止部材１０を作製した。【００８９】
（評価）
微小凹部３５の形状については、以下の方法で評価を行った。先ず、１サンプルにつき、ＡＦＭ（原子間力顕微鏡）によるＡＦＭ表面像を５枚取得した。次に、各ＡＦＭ表面像からそれぞれ３本のラインプロファイルを取得し、その中から任意の２０個の微小凹部３５を抽出した。すなわち、１サンプルにつき、（２０個／ＡＦＭ表面像１枚）×ＡＦＭ表面像５枚＝１００個の微小凹部３５を抽出した。そして、１サンプルにつき、１００個の微小凹部３５の平均幅及び平均深さを取得した。図２に、サンプル１つの検査対象領域Ｚに対して３本のラインプロファイルを取得するための３つのラインＬ１、Ｌ２及びＬ３の例を示す。【００９０】
微小凹部３５の発生頻度については、１サンプルにつき、ＡＦＭ表面像を５枚取得した。各ＡＦＭ表面像について、任意に設定した４カ所の検査対象領域Ｚ内にある微小凹部３５を計数し、それぞれの計数値を１ｍｍ２当たりの個数に換算した。そして、各サンプルについて、微小凹部３５の平均個数を取得した。なお、検査対象領域Ｚの大きさは５μｍから５０μｍ角である。【００９１】
表面粗さＲａは、ＡＦＭ表面像を用いて測定した。【００９２】
直線透過率は、日本分光製の分光光度計を用いて測定した。直線透過率は、波長λが３００ｎｍの紫外光について測定した。【００９３】
クラック発生率については、実施例１、２及び３並びに比較例１、２、及び３による透明封止部材１０を実装基板１６の上にろう付け接着し、その後、冷却した後におけるクラックの発生率を確認した。その結果を下記表１に示す。【００９４】
実施例１、２及び３並びに比較例１、２及び３における微小凹部３５の平均幅、平均深さ及び平均存在頻度、並びに、サンプルの表面粗さ、角部の曲率半径、直線透過率、クラック発生率の評価結果を図９の表１に示す。なお、図９の表１において、比較例１は角部がないため、微小凹部３５の平均存在頻度を「−」として示し、角部の曲率半径を０とした。【００９５】
表１の結果から、湾曲形状を有する第１角部３４Ａの曲率半径は、５μｍ以上、５００μｍ以下であることが好ましいことがわかる。さらに好ましくは、１５０μｍ以上、５００μｍ以下であり、特に好ましくは３００μｍ以上、５００μｍ以下である。第１角部３４Ａの曲率半径を５００μｍよりも大きくすると、レンズの集光効果が小さくなる等、光学特性に影響を与えるため、好ましくない。【００９６】
微小凹部３５の平均存在頻度は、１ｍｍ２当たり１０万個〜３００万個以下であることが好ましいことがわかる。なお、比較例２に示されるように、エッチングにより平滑化させて微小凹部３５を減らすとクラック発生率がかえって悪化することがわかる。比較例２では、エッチングによって除去しきれない比較的大きめの微小凹部３５が残留し、これがクラックの起点となることでクラック発生率が悪化するものと考えられる。なお、比較例３では、微小凹部３５の大きさが大きくなっていることにより、微小凹部３５の単位面積当たりの個数が少なくなっている。【００９７】
また、湾曲形状を有する透明封止部材１０の表面粗さについては、０．０１μｍ以上、０．０５μｍ以下であることが好ましいことがわかる。比較例１及び比較例２に示すように、表面粗さが０．０１μｍを下回ると、クラック発生率が増加する。また、比較例３に示されるように、表面粗さが０．０５μｍを超えると、クラック発生率が増加することはないものの、直線透過率が低下する等、光学特性に影響を与えるため、好ましくない。【００９８】
［第２実施例］
第２実施例は、実施例４、５及び６並びに比較例２について、透明封止部材１０を実装基板１６に実装する際の不具合の発生率を確認した。ここで、不具合率は、テストを行った個数（例えば１００個）のうち、実装面１６ａに位置決め用突起４０（図７Ｂ及び図７Ｃ参照）が設けられた実装基板１６に透明封止部材１０を実装した際に、位置決め用突起４０が透明封止部材１０の凹部３８に入っていない個数の割合とした。【００９９】
（実施例４）
実施例４に係る透明封止部材１０は、図１Ｂに示す第２透明封止部材１０Ｂと同様の構成を有する。実施例４に係る透明封止部材１０の製造方法は、上述した実施例１と同様であるので、その説明を省略する。【０１００】
そして、この実施例４では、第２角部３４Ｂに形成された湾曲形状の曲率半径を５μｍ以上１５０μｍ未満とした１００個の透明封止部材１０を作製した。その後、１００個の透明封止部材１０を、別に用意した１００個の実装基板１６（発光ダイオード実装済み）にそれぞれろう付け接着して、１００個の実施例４に係る光学部品を作製した。【０１０１】
（実施例５）
この実施例５では、第２角部３４Ｂに形成された湾曲形状の曲率半径を１５０μｍ以上３００μｍ未満とした１００個の透明封止部材１０を作製した。その後、実施例４と同様にして、１００個の実施例５に係る光学部品を作製した。【０１０２】
（実施例６）
この実施例６では、第２角部３４Ｂに形成された湾曲形状の曲率半径を３００μｍ以上５００μｍ以下とした１００個の透明封止部材１０を作製した。その後、実施例４と同様にして、１００個の実施例６に係る光学部品を作製した。【０１０３】
（比較例４）
石英ガラスを研削加工して、１００個の透明封止部材１０を作製した。比較例４に係る透明封止部材１０の構成は、実施例４とほぼ同様の構成を有するが、第２角部３４Ｂが湾曲形状ではなく、蓋部２６の側面２６ａと、蓋部２６の底面２６ｃとの境界が角張っている。その後、実施例４と同様にして、１００個の比較例４に係る光学部品を作製した。【０１０４】
（評価）
実施例４、５及び６並びに比較例４について、上述した不具合の発生率を確認した。その結果を下記表２に示す。【０１０５】
【表２】
2019003535.tif 000003
【０１０６】
表２の結果から、湾曲形状を有する第２角部３４Ｂの曲率半径は、５μｍ以上、５００μｍ以下であることが好ましいことがわかる。さらに好ましくは、１５０μｍ以上、５００μｍ以下であり、特に好ましくは３００μｍ以上、５００μｍ以下である。第２角部３４Ｂの曲率半径を５００μｍよりも大きくすると、光学特性に影響を与えるため、好ましくない。【０１０７】
［第３実施例］
第３実施例は、実施例７、８及び９並びに比較例５、６、及び７について、光学素子１４を点灯し、その後、消灯するというサイクルを複数回繰り返した後における透明封止部材１０へのクラックの発生率を確認した。【０１０８】
（実施例７）
実施例７に係る透明封止部材１０は、図６Ａに示す第４透明封止部材１０Ｄと同様の構成を有する。実施例７に係る透明封止部材１０の製造方法は、上述した実施例１と同様であるので、その説明を省略する。【０１０９】
そして、この実施例７では、第４角部３４Ｄに形成された湾曲形状の曲率半径を５μｍ以上１５０μｍ未満とした１００個の透明封止部材１０を作製した。その後、１００個の透明封止部材１０を、別に用意した１００個の実装基板１６（発光ダイオード実装済み）にそれぞれろう付け接着して、１００個の実施例７に係る光学部品を作製した。【０１１０】
（実施例８）
実施例７と同様の製法で透明封止部材１０を作製した。この実施例８では、水素雰囲気中での焼成温度を、実施例７での焼成温度よりも１０℃低くした。また、第４角部３４Ｄに形成された湾曲形状の曲率半径を１５０μｍ以上３００μｍ未満とした１００個の透明封止部材１０を作製した。その後、実施例７と同様にして、１００個の実施例８に係る光学部品を作製した。【０１１１】
（実施例９）
実施例７と同様の製法で透明封止部材１０を作製した。この実施例９では、水素雰囲気中での焼成温度を、実施例７での焼成温度よりも２０℃低くした。また、第４角部３４Ｄに形成された湾曲形状の曲率半径を３００μｍ以上５００以下とした１００個の透明封止部材１０を作製した。その後、実施例７と同様にして、１００個の実施例９に係る光学部品を作製した。【０１１２】
（比較例５）
石英ガラスを研削加工して、１００個の透明封止部材１０を作製した。比較例５に係る透明封止部材１０の構成は、実施例７とほぼ同様の構成を有するが、第４角部３４Ｄが湾曲形状ではなく、凹部３８の内周面３８ａと、光学素子１４に対向する凹部３８の底面３８ｂとの境界が角張っている。その後、実施例７と同様にして、１００個の比較例５に係る光学部品を作製した。【０１１３】
（比較例６）
実施例７と同様の製法で透明封止部材１０を作製した。この比較例６では、エッチング処理を施して、透明封止部材１０の表面を平滑化させた。その後、実施例７と同様にして、１００個の比較例６に係る光学部品を作製した。【０１１４】
（比較例７）
実施例７と同様の製法で透明封止部材１０を作製した。但し、比較例７では、水素雰囲気中の焼成温度を実施例７よりも１９０℃低くした。その後、実施例７と同様にして、１００個の比較例７に係る光学部品を作製した。【０１１５】
（評価）
実施例７、８及び９並びに比較例５、６、及び７についてのクラックの発生率、すなわち、光学素子１４を点灯し、その後、消灯するというサイクルを複数回繰り返した後における透明封止部材１０へのクラックの発生率を確認した。その結果を図１０の表３に示す。【０１１６】
表３の結果から、湾曲形状を有する第４角部３４Ｄの曲率半径は、５μｍ以上、５００μｍ以下であることが好ましいことがわかる。さらに好ましくは、１５０μｍ以上、５００μｍ以下であり、特に好ましくは３００μｍ以上、５００μｍ以下である。第４角部３４Ｄの曲率半径を５００μｍよりも大きくすると、収容空間の容積が減少し、透明封止部材１０がボンディングワイヤ２４や、光学素子１４に接触する割合が高くなるため、好ましくない。【０１１７】
微小凹部３５の平均存在頻度は、１ｍｍ２当たり１０万個〜３００万個以下であることが好ましいことがわかる。なお、比較例６に示されるように、エッチングにより平滑化させて微小凹部３５を減らすとクラック発生率がかえって悪化することがわかる。比較例６でも、エッチングによって除去しきれない比較的大きめの微小凹部３５がクラックの起点となることでクラック発生率が悪化するものと考えられる。【０１１８】
また、湾曲形状を有する透明封止部材１０の表面粗さについては、０．０１μｍ以上、０．０５μｍ以下であることが好ましいことがわかる。比較例５及び比較例６に示すように、表面粗さが０．０１μｍを下回ると、クラック発生率が増加する。また、比較例７に示されるように、表面粗さが０．０５μｍを超えると、クラック発生率が増加することはないものの、直線透過率が低下する等、光学特性に影響を与えるため、好ましくない。【０１１９】
［第４実施例］
第４実施例は、実施例１０、１１及び１２並びに比較例４について、透明封止部材１０を実装基板１６に実装する際の断線の発生率を確認した。ここで、断線とは、透明封止部材１０を実装基板１６上に装着する際の配置ずれ等のために、透明封止部材１０がボンディングワイヤ２４に接触することによるボンディングワイヤ２４の断線を示す。【０１２０】
（実施例１０）
実施例１０に係る透明封止部材１０は、図６Ｂに示す第５透明封止部材１０Ｅと同様の構成を有する。実施例１０に係る透明封止部材１０の製造方法は、上述した実施例１と同様であるので、その説明を省略する。【０１２１】
そして、この実施例１０では、第５角部３４Ｅに形成された湾曲形状の曲率半径を５μｍ以上１５０μｍ未満とした１００個の透明封止部材１０を作製した。その後、１００個の透明封止部材１０を、別に用意した１００個の実装基板１６（発光ダイオード実装済み）にそれぞれろう付け接着して、１００個の実施例１０に係る光学部品を作製した。【０１２２】
（実施例１１）
実施例１０と同様の製法で透明封止部材１０を作製した。この実施例１１では、第５角部３４Ｅに形成された湾曲形状の曲率半径を１５０μｍ以上３００μｍ未満とした１００個の透明封止部材１０を作製した。その後、実施例１０と同様にして、１００個の実施例１１に係る光学部品を作製した。【０１２３】
（実施例１２）
実施例１０と同様の製法で透明封止部材１０を作製した。この実施例１２では、第５角部３４Ｅに形成された湾曲形状の曲率半径を３００μｍ以上５００μｍ以下とした１００個の透明封止部材１０を作製した。その後、実施例１０と同様にして、１００個の実施例１２に係る光学部品を作製した。【０１２４】
（比較例８）
石英ガラスを研削加工して、１００個の透明封止部材１０を作製した。比較例８に係る透明封止部材１０の構成は、実施例１０とほぼ同様の構成を有するが、第５角部３４Ｅが湾曲形状ではなく、凹部３８の内周面３８ａと、透明封止部材１０のうち、実装基板１６に装着される面２９ａとの境界が角張っている。その後、実施例１０と同様にして、１００個の比較例８に係る光学部品を作製した。【０１２５】
（評価）
実施例１０、１１及び１２並びに比較例８について、上述した断線の発生率を確認した。その結果を下記表４に示す。【０１２６】
【表４】
2019003535.tif 000004
【０１２７】
表４の結果から、湾曲形状を有する第５角部３４Ｅの曲率半径は、５μｍ以上、５００μｍ以下であることが好ましいことがわかる。さらに好ましくは、１５０μｍ以上、５００μｍ以下であり、特に好ましくは３００μｍ以上、５００μｍ以下である。第５角部３４Ｅの曲率半径を５００μｍよりも大きくすると、透明封止部材１０と実装基板１６との接触面積が減少し、接着強度が減少するため、好ましくない。【０１２８】
［第５実施例］
第５実施例は、実施例１３、１４及び１５並びに比較例５について、第８角部３４Ｈ（図８Ｂ参照）の曲率半径を変えて透明封止部材１０を作製後、所定の高さから落下させる試験を実施し、クラック発生率を評価した。【０１２９】
（実施例１３）
実施例１３に係る透明封止部材１０は、図８Ｂに示す第７透明封止部材１０Ｇと同様の構成を有する。実施例１３に係る透明封止部材１０の製造方法は、上述した実施例１と同様であるので、その説明を省略する。そして、この実施例１３では、第８角部３４Ｈに形成された湾曲形状の曲率半径を５μｍ以上１５０μｍ未満とした１００個の透明封止部材１０を作製した。【０１３０】
（実施例１４）
実施例１３と同様の製法で透明封止部材１０を作製した。この実施例１４では、水素雰囲気中での焼成温度を、実施例７での焼成温度よりも１０℃低くした。また、第８角部３４Ｈに形成された湾曲形状の曲率半径を１５０μｍ以上３００μｍ未満とした１００個の透明封止部材１０を作製した。【０１３１】
（実施例１５）
実施例１３と同様の製法で透明封止部材１０を作製した。この実施例１５では、水素雰囲気中での焼成温度を、実施例７での焼成温度よりも２０℃低くした。また、第８角部３４Ｈに形成された湾曲形状の曲率半径を３００μｍ以上５００μｍ以下とした１００個の透明封止部材１０を作製した。【０１３２】
（比較例９）
石英ガラスを研削加工して、１００個の透明封止部材１０を作製した。比較例９に係る透明封止部材１０の構成は、実施例１３とほぼ同様の構成を有するが、第８角部３４Ｈが湾曲形状ではなく、透明体２９の上面２９ｄと透明体２９の外周面２９ｃとの境界が角張っている。【０１３３】
（比較例１０）
実施例１３と同様の製法で透明封止部材１０を作製した。この比較例１０では、エッチング処理を施して、透明封止部材１０の表面を平滑化させた。その後、実施例１３と同様にして、１００個の比較例１０に係る光学部品を作製した。【０１３４】
（比較例１１）
実施例１３と同様の製法で透明封止部材１０を作製した。但し、比較例１１では、水素雰囲気中の焼成温度を実施例１３よりも１９０℃低くした。その後、実施例１３と同様にして、１００個の比較例１１に係る光学部品を作製した。【０１３５】
（評価）
実施例１３、１４及び１５並びに比較例９、１０及び１１について、上述したクラックの発生率を確認した。その結果を図１１の表５に示す。【０１３６】
表５の結果から、湾曲形状を有する第８角部３４Ｈの曲率半径は、５μｍ以上、５００μｍ以下であることが好ましいことがわかる。さらに好ましくは、１５０μｍ以上、５００μｍ以下であり、特に好ましくは３００μｍ以上、５００μｍ以下である。第８角部３４Ｈの曲率半径を５００μｍよりも大きくすると、光学特性に影響を与えるため好ましくない。【０１３７】
微小凹部３５の平均存在頻度は、１ｍｍ２当たり１０万個〜３００万個以下であることが好ましいことがわかる。なお、比較例１０に示されるように、エッチングにより平滑化させて微小凹部３５を減らすとクラック発生率がかえって悪化することがわかる。比較例１０でも、エッチングによって除去しきれない比較的大きめの微小凹部３５がクラックの起点となることでクラック発生率が悪化するものと考えられる。【０１３８】
また、湾曲形状を有する透明封止部材１０の表面粗さについては、０．０１μｍ以上、０．０５μｍ以下であることが好ましいことがわかる。比較例９及び比較例１０に示すように、表面粗さが０．０１μｍを下回ると、クラック発生率が増加する。また、比較例１１に示されるように、表面粗さが０．０５μｍを超えると、クラック発生率が増加することはないものの、直線透過率が低下する等、光学特性に影響を与えるため、好ましくない。【０１３９】
なお、本発明に係る透明封止部材及びその製造方法は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【図１】
2019003535.tif 000005
【図２】
2019003535.tif 000006
【図３】
2019003535.tif 000007
【図４】
2019003535.tif 000008
【図５】
2019003535.tif 000009
【図６】
2019003535.tif 000010
【図７】
2019003535.tif 000011
【図８】
2019003535.tif 000012
【図９】
2019003535.tif 000013
【図１０】
2019003535.tif 000014
【図１１】
2019003535.tif 000015
【国際調査報告】
2019003535.tif 000016
2019003535.tif 000017
2019003535.tif 000018
2019003535.tif 000019
2019003535.tif 000020