(57)【要約】ハウジング要素と好ましくは金属ハウジング構成とを共に接合する工程と、ハウジング要素およびハウジング構成をガラスはんだと接触させる工程とを含む、ハウジング本体またはハウジング本体の少なくとも一部を生産する、特に光電子構成要素の封入または実装を生産するプロセスにおいて、金属スリーブとガラス面との間において、確実かつ安価で、好ましくは密閉式の接合を生成することを可能にするために、ハウジング要素とハウジング構成とが接合される前に、ガラスはんだが、成形可能材料として、特にペーストとして塗布され、ガラスはんだが事前にガラス化され、その形状が、特に有機物の燃焼の結果として少なくとも一度エネルギーを導入することによって固定され、ハウジング要素がハウジング構成に挿入された後、少なくとも領域における密閉である接合が、ペインとハウジング構成との間に生成されることが提供される。
2005531478.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング本体、またはハウジング本体の少なくとも一部を生成する、特に光電子構成要素の封入または実装を生成するプロセスであって、
ハウジング要素と好ましくは金属ハウジング構成とを共に接合する工程と、
ハウジング要素およびハウジング構成をガラスはんだと接触させる工程とを含み、
前記ハウジング要素と前記ハウジング構成とが接合される前に、前記ガラスはんだが、成形可能材料として、特にペーストとして塗布され、
前記ガラスはんだが、事前にガラス化され、その形状が、特に有機物の燃焼の結果としてエネルギーを少なくとも一度導入することによって固定され、
前記ハウジング要素が前記ハウジング構成に挿入された後、少なくとも領域における密閉である接合が、ペインとハウジング構成との間に生成される、プロセス。
【請求項２】
前記ハウジング要素が、ガラスからなるウィンドウを備え、前記ハウジング構成が、ハウジング・キャップを備える、請求項１に記載のプロセス。
【請求項３】
前記ガラスはんだペーストが、少なくとも前記ガラス・ペインおよび／または前記ハウジング・キャップの領域に塗布される、請求項１または２のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項４】
前記ガラスはんだペーストが、周囲領域に構成される軸受面の上の前記ハウジング・キャップ内に塗布される、請求項１、２または３のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項５】
前記ガラスはんだペーストが、ビードによって前記軸受面の残りから分界されるはんだ領域において、前記ハウジング・キャップの前記軸受面に塗布される、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項６】
前記ガラスはんだペーストが、好ましくは矩形である多角形のガラス・ペインまたはハウジング・キャップに塗布される、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項７】
前記ガラスはんだペーストが、特に前記ウィンドウである、前記ハウジング要素の前記表面上に構成される反射防止膜または耐スクラッチ層に塗布される、請求項１乃至６のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項８】
前記ガラスはんだペーストの前記形状、特に塗布されたセクションの断面または厚さが、前記ペーストの流動力学的特性によって影響を受ける、および／または設定される、請求項１乃至７のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項９】
前記ガラスはんだペーストが、計量装置によって、特にディスペンサによって、好ましくは針ディスペンサによって、計量された形態で塗布される、請求項１乃至８のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項１０】
前記計量装置が、ノズルを備える環状ディスペンサまたは矩形ディスペンサである、請求項９に記載のプロセス。
【請求項１１】
ペーストの形態で塗布されたガラスはんだのリボンの厚さが、前記ディスペンサの針または前記ノズルの寸法を選択することによって影響を受ける、および／または設定される、請求項９または１０のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項１２】
前記ガラスはんだが、圧力／時間制御の制御下において前記針から押し出され、および／または前記ディスペンサの針の移動速度が、前記ガラスはんだペーストの少なくとも塗布中に設定される、請求項９乃至１１のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項１３】
前記ガラスはんだペーストが、スクリーン印刷技術によって前記ガラス・ペインに塗布されることが好ましい、請求項１乃至７のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項１４】
前記ガラスはんだペーストの形状、特にはんだのリボンの厚さが、前記ペーストを２回以上塗布することによって影響を受ける、および／または設定される、請求項１３に記載のプロセス。
【請求項１５】
前記ガラスはんだペーストの前記形状が、スクリーンおよび／または印刷ステンシルの幾何学的形状によって影響を受ける、および／または設定される、請求項１３および１４のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項１６】
まず、事前に画定された表面の幾何学的形状を有するガラスはんだが、複数の個々のペインを画定する、または備える親ペインに塗布され、
前記ガラスはんだが、事前にガラス化され、その形状が、特に有機成分の燃焼の結果としてエネルギーを導入することによって固定され、
個々のペインが、前記親ペインから分割され、事前にガラス化されたガラスはんだを有する前記個々のペインが、前記ハウジング・キャップに挿入され、
ガラス・ペインとハウジング・キャップとの間の密閉接合が、加熱作用によって生成される、請求項１３乃至１５のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項１７】
前記個々のペインが、刻みを入れて割ることによって、またはレーザ切断によって、前記親ガラス・ペインから分割される、請求項１２乃至１６のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項１８】
焼結ガラス成形本体およびペースト・ガラスはんだが、前記ハウジング本体および／または前記ハウジング要素に塗布される、請求項１乃至１７のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項１９】
請求項１乃至１８のいずれか１項に記載のプロセスによって生成可能である、または生成されたハウジング本体。
【請求項２０】
事前にガラス化されたガラスはんだの部分を備える、請求項１９に記載のハウジング本体。
【請求項２１】
金属のスリーブ状キャップ、ウィンドウとして作用するガラス・ペインを含むことが好ましいハウジング要素、およびウィンドウと金属キャップとの間に構成されるガラスはんだを備える、請求項１９または２０のいずれか１項に記載のハウジング本体。
【請求項２２】
レーザまたはフォトダイオードなどの光学構成要素を封入するための光学キャップを備える、請求項２１に記載のハウジング本体。
【請求項２３】
丸いまたは矩形の金属スリーブと、前記金属スリーブの内端面にほぼ合致し、かつその端部側面において、前記金属スリーブの内側から前記金属スリーブと接触する丸いまたは矩形のガラス・ペインと、
計量分配またはスクリーン印刷によって、ガラス・ペインおよび／または金属スリーブに塗布されたガラスはんだとを備える、請求項２２に記載のハウジング本体。
【請求項２４】
前記金属スリーブが、その内部において、前記ガラスはんだペーストが上に構成される前記端部側面の回りに走るサポートを有する、請求項２３に記載のハウジング本体。
【請求項２５】
前記端部側面の回りに走る前記サポートが、前記ガラスはんだを意図したはんだ領域を前記サポートの残りの表面から分界するビードを有する、請求項２４に記載のハウジング本体。
【請求項２６】
回りに走る前記サポートの前記ペインが、ハウジング本体の縦軸に対して傾斜している、請求項１９乃至２５のいずれか１項に記載のハウジング本体。
【請求項２７】
前記ガラス・ペインが、反射防止膜および／または耐スクラッチ層を備え、かつ前記傾斜サポートの上にはんだ付けされる、請求項１９乃至２６のいずれか１項に記載のハウジング本体。
【請求項２８】
前記ハウジング要素が、レンズ、円筒レンズ、または球面レンズである光学要素を備える、請求項２１に記載のハウジング本体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光電子構成要素が密閉式に封入または実装されることが好ましい光学構成要素を密閉収容するプロセス、特に、収容本体またはその一部を生成するプロセスに関し、また、プロセスに従って生成される光学構成要素にも関する。
【背景技術】
【０００２】
密閉式に実装または封入されたハウジングは、レーザまたはフォトダイオードなどの鋭敏な構成要素を環境の影響から保護して、これらの構成要素の十分な耐用年数を保証するのを補助するために、しばしば使用される。
【０００３】
これまで、当業者に本質的に既知であり、かつ、ハウジングが、ウィンドウとして作用する、互いに密閉式に接合された金属構成要素およびガラス構成要素を備えるガラス金属接合技法が、このタイプのハウジング／光学キャップを生成するために使用されてきた。
【０００４】
このタイプのハウジングは、スリーブ状の金属本体、およびスリーブにおいて受けることができ、かつウィンドウとして作用するガラス・ペインをしばしば備える。このタイプのハウジング／光学キャップの既知の生産では、金属構成要素およびガラス構成要素は、焼結成形部品として使用されるリングの形態に構成されたガラスはんだによって接合された。この場合、ガラスはんだ成形部品は、構成要素が実際に共に接合される前に、焼結技法を使用して別の動作において生成されなければならなかった。次いで、成形部品は、精確にはめ込まれる方式で、スリーブ状金属構成要素に挿入され、丸いガラス・ペインで覆われた。これに続いて、スリーブおよびガラス面が密閉かつ圧力ばめの方式で互いに接合される融合動作が行われた。各場合において、ハウジングの所望の密閉封止を保証するために、各場合に金属スリーブとガラス面との間のガラスはんだを適切な方式で適合させなければならなかった。ハウジング構成要素およびガラスはんだの両方について、厳密な許容差が観測されなければならない。したがって、ガラスはんだ成形部品を生成して、挿入するとき、かなりの注意を払わなければならず、これは、時間がかかり、かつ高価である。それにもかかわらず、しばしば、特に傾斜接合表面の場合、スクラップ率が高くなることを防ぐことは不可能であったが、その理由は、ガラスはんだ成形部品のランニングにより、塗布が不正確になったからである。
【０００５】
さらに、この技術は、ガラス窓が丸いディスクの形態である必要がもはやなく、特に直角である多角形の輪郭、もしくは単純な丸い幾何学的形状から派生する他の形状であることが必要である場合、またはガラスはんだで覆われる表面が、水平もしくは凸の形状ではない場合、ただちに実現性が明確に限定されるという問題に直面する。形状のために、焼結技術によって生成することができるガラスはんだ成形部品に対して、特に必要な精度に関して、非常に多大な制約が課される。
【０００６】
従来のプロセスは、はんだの量が過剰であり、およびはんだリングが融解前またははんだ動作中に滑るために、光学キャップのウィンドウが金属スリーブにおいて傾斜して構成される光学キャップにも不適切である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、確実で安価であり、密閉式であることが好ましい接合を金属スリーブとガラス・ペインとの間において生成することを可能にする、請求項１のプリアンブルにおいて記載したタイプの、様々なハウジングの幾何学的形状について使用することができる精確なプロセスを開発する目的に基づく。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的は、請求項１の特徴を有するプロセスによって、かつ請求項１９の特徴を有する構成要素によって達成される。
【０００９】
ハウジング要素とハウジング構成とが接合され、かつガラスはんだが事前にガラス化されて、その形状が、特に有機成分が燃焼される結果としてエネルギーを少なくとも１度導入することよって固定される前に、ガラスはんだが、成形可能材料として、特にペーストとして塗布される場合、多大な利点があるが、その理由は、局所的に精確に確定された方式で、２次元平面形状および凸形状の両方であるほぼあらゆる形状にガラスはんだを提供することが可能であるからである。ハウジング要素がハウジング構成に挿入された後、加熱によって、ペインとハウジング構成との間に少なくとも領域として密閉接合を生成することが可能である。
【００１０】
特に好ましい実施形態では、ハウジング要素は、ガラスからなるウィンドウを備え、ハウジング構成要素は、ハウジング・キャップを備える。
【００１１】
ガラスはんだペーストは、ガラス・ペインおよび／またはハウジング・キャップに対して少なくとも領域として塗布することができることが有利であり、塗布されたガラスはんだの高さ、およびガラスはんだによって２回以上塗布されるガラスはんだの量を設定することが可能である。
【００１２】
ガラスはんだペーストが、周辺領域において構成される軸受面に対して、ハウジング・キャップ内に塗布される場合、ガラスはんだの連続構成が与えられると、完全な密閉接合を生成することが可能である。
【００１３】
これは、特に比較的多量のガラスはんだが使用されるとき、ガラスはんだペーストが、ビードによって軸受面の残りから分界されるはんだ領域においてハウジング・キャップの軸受面に塗布される場合、有用である。
【００１４】
驚くべきことに、ガラスはんだペーストは、特にウィンドウであるハウジング要素の表面上に構成される反射防止膜または耐スクラッチ層に塗布することができ、それにより、たとえばレンズ、球面レンズ、円筒レンズ、またはＤＷＤＭフィルタもしくは格子などの光学フィルタなどの高品質光学要素を取り付けることが可能である。
【００１５】
これは、ガラスはんだペーストの形状、特に断面または塗布されたセクションの厚さが、ペーストの流動力学的特性によって影響を受ける、および／または設定される場合、有利であるが、その理由は、この場合、ガラスはんだペーストの粘性を特定の取付け条件に適合させることができるからである。はんだのより薄いリボンは、より低い粘性において生成することができ、はんだのより厚いリボンは、より高い粘性において生成することができる。さらに、塗布されたはんだのリボンのランニングは、粘性によって取付けプロセスに影響を与える、または取付けプロセスに整合させることができる。
【００１６】
ガラスはんだペーストが、特にディスペンサ、および好ましくは針ディスペンサである計量装置によって、計量形態で塗布される場合、精確に事前確定された方式で、斜め滑り面、または複雑な３次元プロファイルを有する表面にガラスはんだを確実に提供することさえ可能である。その結果、例として、たとえばｘ方向および／またはｙ方向において走査する光学記録または書込みシステムでは、ハウジングまたは円筒レンズの円筒表面でさえ互いに接合される。これは、計量装置がノズルを備える環状ディスペンサまたは矩形ディスペンサである場合、極度に有利であるが、その理由は、適切な塗布の幾何学的形状が与えられると、単一の計量された、好ましくは時間／圧力について制御された塗布が、必要なガラスはんだの全量を塗布するのに十分であることが可能であるからである。
【００１７】
代替として、または追加として、ディスペンサ針またはノズルの寸法を適切に選択することによって、ペーストの形態で塗布されるガラスはんだのリボンの厚さに有利な方式で影響を与える、またはそれを設定することも可能である。
【００１８】
ガラスはんだペーストが、ステンシル印刷によって、特にスクリーン印刷技術によって、ガラス・ペインに塗布される場合、単一塗布動作において、比較的大きな表面領域をガラスはんだで同様にコーティングすることができることが有利である。
【００１９】
複数の同一または同様の要素が存在する場合、まず、事前に確定された表面の幾何学的形状を有するガラスはんだを、複数の個々のペインを画定または備える親ペインに塗布し、ガラスはんだを事前にガラス化させて、特に有機物が燃焼される結果としてエネルギーを導入することによってその形状を固定し、個々のペインを親ペインから分割し、事前にガラス化されたガラスはんだを有する個々のペインをハウジング・キャップに挿入し、ガラス・ペインとハウジング・キャップとの間の密閉接合を加熱作用によって生成することによって、製造を安価にすることができる。
【００２０】
個々のペインが、刻みを入れて割ることによって、またはレーザ切断によって、親ガラス・ペインから分割されることが有利である。
【００２１】
単純な構造およびより複雑な構造を備える幾何学的形状の場合、特に従来のプロセスの利点を含めて、すべての利点から利益を得ることができるように、より大量のガラスはんだが焼結ガラス成形本体によって塗布され、複雑な構造がペースト・ガラスはんだによって塗布される方式で、焼結ガラス成形本体およびペースト・ガラスはんだをハウジング本体および／またはハウジング要素に順番に塗布することも可能である。
【００２２】
さらに、事前にガラス化されたガラスはんだの部分を有するハウジング本体は、個々に市販することができる産物であることをすでに意味しているが、その理由は、購入者が、ウィンドウ、レンズ、またはフィルタなどの自分自身のハウジング要素をハウジング本体内に配置することができ、加熱またはエネルギーの導入によって、そのハウジング要素を内部に密閉式に固定することができるからである。
【００２３】
特に好ましいハウジング本体は、金属のスリーブ状キャップ、ウィンドウとして作用するガラス・ペインを含むことが好ましいハウジング要素、およびウィンドウと金属キャップとの間に構成されるガラスはんだを備える。
【００２４】
本発明について、好ましい実施形態に基づいて、かつ添付の図面を参照して、以下でより詳細に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
一般に、本発明は、特にガラスはんだペーストである、成形可能材料として塗布することができるガラスはんだを、たとえばハウジング本体を形成する金属スリーブと、たとえばハウジング要素を形成するガラス・ペインとの間の接合として使用する。ガラスはんだがペーストの形態であるので、対応する個々の部品の幾何学的形状に対して、ガラスはんだの形状を非常に精確に整合させることが可能である。
【００２６】
このようにして、ガラスはんだの視角的にあらゆる所望の形状を実現することが可能であり、複雑な表面の幾何学的形状でさえ、対応する塗布技法を適切に選択することによって、非常に精確な形態で確実に実現することができる。
【００２７】
ペーストの形状は、塗布後に依然として変更することができるので、ペーストは、依然として存在する可能性があるあらゆる寸法の不正確さを補正することができる。したがって、個々の構成要素のみによって提供されるよりも精確なはめ込みで、金属スリーブとウィンドウとを共に接合することができる。
【００２８】
ガラスはんだペーストの位置および形状は、有機成分が燃焼された後など、その後の熱プロセス中にのみ固定される。別のガラスはんだ成形本体を生成する追加の動作は、一般的にもはや必要とされない。このプロセスは、ガラス・ウィンドウが斜めに装備される光学キャップを実現するために使用することもできることが有利である。
【００２９】
ペーストの接着力のために、ペーストの形状は、ガラス・ペインまたは好ましくは金属スリーブに塗布された後、保持される。融合動作の前に、はんだのリボンが滑るという所望されない可能性はもはやないが、その理由は、塗布されたガラスはんだのそれぞれの局所的な量は、非常に精確に計量することができ、焼結ガラスはんだ部分の形状によって、たとえばその部分に必要な最小限の厚さによって、悪影響を受けないからである。
【００３０】
以下の本文は、ＴＯ５２、ＴＯ０５ベース用の標準的な光学キャップ、またＴＯ５２ベース用の傾斜光学キャップなど、様々なハウジング本体およびハウジング要素に基づいて、本発明の特有かつ好ましい実施形態を記述する。
【００３１】
以下の記述では、同一の参照符合は、互いに異なるそれぞれの実施形態の同一部分または類似部分について使用される。さらに、様々な図の表示は、本発明の本質の明瞭さおよび理解可能性を損ねないように、必ずしも一定の縮小比ではない。
【００３２】
図１は、参照符合１によって全体を示し、生産動作中の光学キャップを示す。この光学キャップ１は、ベース表面４に貫通開口３を有する円筒または切頭の金属スリーブ２を備える。
【００３３】
貫通開口３は、たとえば、レーザ・ビームの光、またはレンズもしくはフィルタなどの光学要素の影響下にある光が、貫通開口を通過することを可能にするのに適切である。
【００３４】
本発明によれば、ペースト・ガラスはんだ層５が、ベース表面４の内側に塗布されて、この例では、針ディスペンサを使用してはんだのリボンとして開口３を完全に囲む。
【００３５】
結果として形成される完全に連続的な円は、図２からより明確に見ることができる。図２は、図１の矢印Ｙによって示す方向から図１に示した光学キャップを見た図を示す。図１からわかるように、針ディスペンサの針６は、金属スリーブ３の内部に移動し、ペースト・ガラスはんだ層５をスリーブ内部の底面端部７に塗布する。このタイプの針ディスペンサは、たとえば、インライン・ディスペンサ（Ｉｎｌｉｎｅ  Ｄｉｓｐｅｎｓｅｒ）の商標名で、Ｓｉｅｇｈａｒｄ  Ｓｃｈｉｌｌｅｒ  ＧｍｂＨ＆Ｃｏ．Ｋｇ．、ドイツ、ゾンネンビュールによって市販されている。
【００３６】
これにより、塗布されたガラスはんだ層について、±１０μｍの横方向許容差を達成することが可能であり、これらの許容差の範囲内において、さらなる針調整を実施することが可能であり、これにより、同じレベルの精度で、互いに並んで、または互いの上に、複数のコーティング動作を実施することも可能になる。
【００３７】
高レベルの精度は、ピエゾ並進調節システムを使用して実現され、その調節または前進運動は、必要であれば、干渉分光法によって制御することもできる。この結果、精度の範囲は、１μｍ未満になる。塗布されるガラスはんだペーストの好ましい厚さは、塗布される線の幅にほぼ対応する約５００μｍのはんだリボンの厚さから始まる。本発明によるペーストの幅には、制約はない。
【００３８】
塗布動作は、ガラスはんだペーストの少なくとも塗布中におけるディスペンサの針の移動速度、ガラスはんだペーストが出現する圧力、およびガラスはんだペーストが出現する時間を制御または設定することを備える。これにより、このようにして、特定の単一に塗布される層の厚さを設定することが可能である。
【００３９】
図１に示す塗布動作の場合、針６は、光学キャップ１の縦軸ｘに対して約３０度±３度の角度αだけ傾いており、軸ｘに対して斜めである楕円に沿って、下方ベース表面４に平行に変位する。ベース表面４の傾斜も、縦軸ｘに対して約３０度である。
【００４０】
代替として、針６は、図１に示した光学キャップの縦軸Ｙに平行に誘導することができる。
【００４１】
より厚い層、または厚さが段階的に厚くなる層を達成するために、領域において、または全周囲にわたって、反復塗布を実施することができる。
【００４２】
ガラスはんだが塗布された後、金属スリーブ２は、ガラスはんだ層５と共に加熱され、その結果、ペースト・ガラスはんだ層５は、ガラス化され、次いで位置が固定される。このプロセスにおいて、ペースト・ガラスはんだの有機成分が除去される。
【００４３】
このプロセス工程後の結果は、個別に市販することができる金属スリーブであり、この中に、例として、末端使用者によって他の要素を導入して、加熱によって金属スリーブ２に対して位置を固定することができる。
【００４４】
一般に、使用されるガラスはんだは、ショット・ガラス（Ｓｃｈｏｔｔ  Ｇｌａｓ）によって市販されているすべてのガラスはんだとすることが可能であり、たとえば、ガラスはんだ軸受品名８４６５、８４６７、８４６８、８４７０、８４７１、８４７２、８４７４、および番号Ｇ０１７−００２、Ｇ０１７−３４４、Ｇ０１７−３３９、Ｇ０１７−３４０、Ｇ０１７−３８３、Ｇ０１７−３９３、Ｇ０１７−３３４によって指定される複合ガラスはんだ、ならびにたとえばガラスはんだ８５８７、８５９３、８５９６、８５９７などの結晶ガラスはんだなどであり、ガラス・ウィンドウをハウジング要素としてはんだ付けすることができることが好ましい。これらのウィンドウは、それぞれ、使用されるガラスはんだの対応するはんだ付け温度より高い熱安定性、すなわちより高い温度Ｔｇを有する。
【００４５】
好ましいガラスは、ショット・ガラス、マインツによって生産されるＤ２６３、ＡＦ３７、ＡＦ４５、Ｂ２７０、登録商標ボロフロート（Ｂｏｒｏｆｌｏａｔ）３３、およびボロフロート４０と指定される特殊ガラスを含む。
【００４６】
スリーブ状ハウジング・キャップは、たとえばＮｉＦｅ４７と指定される合金など、ある量のニッケルを含む金属合金からなることができることが好ましい。
【００４７】
簡単化のために図には示されていない複数の光学キャップを、複数針ディスペンサを使用して、平行にコーティングすることができる。この場合、同一配向位置を有する金属スリーブが、複数のキャリアにおいて構成され、複数針システムを使用して、単一動作においてコーティングされる。
【００４８】
金属スリーブ３の凹み７が、キャリアにおいて対応して成形されたラグと相互作用することによって、すべての光学キャップを精確な角度位置において同時に位置決めすることが可能になる。数百の光学キャップをこのタイプのキャリアの上において保持することができ、ステッパとして動作する複数針ディスペンサを使用して、光学キャップにガラスはんだペーストを提供することができる。
【００４９】
ガラスはんだがガラス化された後、たとえば図１０において取付け位置において示すガラス８のペインなど、ハウジング要素をスリーブ２の中に配置することが可能である。ガラス・ペイン８は、ショット・ガラス、マインツによって生産される上述したガラスの１つからなる。
【００５０】
ガラス・ペインが挿入された後、金属スリーブ２およびガラス・ペイン８からなる構成を加熱することができ、その結果、ガラスはんだ層５は軟化し、次いで、ペイン８とスリーブ２との間において密閉封止はんだ付け接合を生成する。ガラス・ペイン８は、Ｄ２６３と指定され、かつショット・ガラス、マインツによって生産される上述したガラスからなる。
【００５１】
複数針システムを使用するガラスはんだの計量分配は、２、４、または８の針を有するディスペンサ・ヘッドを使用して実施されることが好ましい。これにより、塗布の生産性が針の数だけ倍増される。
【００５２】
ディスペンサ針の互いに関するずれ制御は、針制御局によって実施することができる。結果的な針位置の訂正は、各針がそれ自体の独立した軸システムを装備する、互いに独立の調節軸によって実現される。
【００５３】
他の好ましい実施形態では、事前ガラス化動作は、単一加熱工程の一部として、はんだ付け動作と共に実施することができる。単一加熱工程は、有機成分が燃焼することを可能にするために、対応してより長い所要時間を有する。形成されたアセンブリをその後クリーニングすることにより、これは一般に必要ではないが、有機成分の残留物を除去することが可能である。
【００５４】
さらに、丸い貫通開口３およびガラス・ペイン８の代替として、矩形、楕円、卵形、または多角形の開口３およびガラス・ペイン８、または、特定の適用例に限定して成形された開口３およびガラス・ペイン８を使用することも可能であり、もしくは、光学要素８をハウジング要素２に固定することも可能である。
【００５５】
図３は、ガラス・ペイン１０がガラスはんだ層５によって固定されている矩形金属キャリア９を示す。
【００５６】
本発明は、このタイプの矩形ガラス・ペインを金属キャリアに固定するために、これまでは金属層をガラスに塗布しなければならなかった従来のプロセスとは異なる。金属キャリアは、次いで、金属はんだを使用してキャリア９にはんだ付けされた。本発明によるプロセスは、このタイプの金属コーティングをもはや必要とせず、したがって、この形態の取付けは、非常に安価で、時間効率がよい。
【００５７】
それにもかかわらず、たとえば光学ＣＣＤセンサ用のハウジングの場合、ガラス・ペイン１０は、その主要表面の一面または両面に反射防止膜１１、１２を有する可能性がある。
【００５８】
反射防止膜と関連して同様に、耐スクラッチ層をガラス・ペイン１０に塗布することも可能である。図３および４に示した矩形光学キャップの平面図を示す図５から、ガラス・ペイン１０は、加熱完了後、たとえばＣＣＤアレイ１３の前方に構成することが可能であることがわかる。
【００５９】
ＣＣＤアレイ１３の代替として、ＴＶおよびビデオ投影装置などの調節可能微小機械ミラー・システム、または他の要素を、矩形入力または出力ウィンドウで封入することも可能である。
【００６０】
図６は、本発明によるハウジング構成の他の実施形態を示す。しかし、ガラス・ペイン１０は、金属キャリア９と同じ側方寸法を有していない。
【００６１】
この実施形態では、金属キャリア９は、ビード１５を画定するウエブ１４を有し、ビード１５では、ガラスはんだ層５が、キャリア９によって画定されるサポートの上に構成される。ガラスはんだは、ウエブ１４およびビード１５によって横方向において分界され、より低い粘性を有するより自由に流れるより軟質なガラスはんだを使用することも可能である。
【００６２】
図６から９に示す実施形態では、たとえば外部アセンブリ１７において、金属縁領域１６をさらに保持する目的で使用することが可能である。縁領域１６は、たとえば、再閉鎖可能なハウジングまたはウィンドウの場合に封止を担持するために使用することが可能であり、または、接着結合もしくははんだ付けなど、他の固定技法によって外部ハウジングに塗布することが可能である。したがって、金属キャリアは、複雑なハウジング構造の一部、特により大きなハウジング・キャップを形成することが可能である。
【００６３】
金属キャリアまたは金属スリーブに塗布される代替として、たとえば図１１から１３に示すように、ガラスはんだ層５をガラスに塗布することも可能である。
【００６４】
さらに、本発明の一般的な範囲を制約せずに、ガラスはんだを金属スリーブ２またはキャリア９、およびガラス・ペインまたは他のハウジング要素の両方に塗布することも可能である。
【００６５】
従来の焼結成形部品をペースト・ガラスはんだと共に使用することも可能であり、この場合、例として、より複雑な形状を、針ディスペンサを使用して焼結成形部品に隣接して塗布することができ、または、以下で記述する技法を使用して印刷することができる。
【００６６】
図１１は、複数の好ましくは同一の成形ウィンドウ表面１９から２４が、ガラスはんだ層５の塗布によって上に画定される親プレート１８を示す。
【００６７】
この実施形態でも、複数針ディスペンサを使用してガラスはんだ層５を塗布することができるが、特にスクリーン印刷技法であるステンシル印刷技法が、この目的には好ましい。
【００６８】
スクリーン印刷が使用される場合、ガラスはんだペーストの流動力学的特性の設定と共に、スクリーンを適切に選択することによって、ガラスはんだ層５の厚さに影響を与えることが同様に可能である。
【００６９】
本発明によれば、ガラスはんだ層５は、事前に確定された形態で、単一部品親プレート１８の上に印刷することができ、事前ガラス化は、加熱によって実施することができ、次いで、たとえば親プレート１８に刻みを入れて、割ることによって、個々のペインまたはウィンドウ表面１９から２４を破壊縁２５、２６、および２７に沿って分割することが可能である。
【００７０】
刻みを入れて割ることの代替として、たとえばレーザ切断または超音波切断など、他の切断動作または分割動作を使用することも可能である。
【００７１】
代替として、すでに分割された複数のウィンドウ表面１９から２４を、次いで矩形フレームとして設計される親プレート１８によって共に保持することも可能であり、この構成は、適切に印刷して、事前にガラス化することができる。
【００７２】
事前ガラス化は、それぞれのウィンドウ表面１９から２４が個々のウィンドウ表面に分割される前、またはその後に実施することができる。
【００７３】
さらに、たとえば、図１０に示した光学キャップの代わりに、図１４において概略的に示す本発明の他の構成では、唯一の塗布動作によって、はんだ２６の完全に連続的なリボンを塗布することが可能である。これは、環状ノズル２８を有し、また塗布動作のための時間／圧力制御装置を備えることが好ましいディスペンサ２７の補助で実施される。
【００７４】
さらに、図１１に示す親プレート１８は、対応して成形された矩形単一ノズルまたは複数ノズルを使用して、段階的に印刷することもでき、各場合において、ステッパ装置が、ウィンドウ１９から２４の１つのウィンドウ表面の幅または長さによることが好ましいずれを生成する。
【００７５】
上述したプロセスにより、さらに極度に小さくかつ複雑なガラス幾何学的形状に、必要な精度のガラスはんだ層を提供することが可能になり、それにより、同一微小機械要素ＭＥＭさえ含めて、極度に小さいアセンブリのハウジングにおける使用にさえ適切となる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】この場合は半導体レーザである光電子構成要素の光学キャップを備えるハウジング本体の一部を、光学キャップの縦軸ｘの面における断面図の形態で示す図である。
【図２】図１の矢印Ｙによって示す方向における、図１に示した光学キャップを示す図である。
【図３】図４において断面が全体的に示される矩形光学キャップの断面図の詳細を示す図である。
【図４】図３の詳細な図の位置を示す矩形光学キャップを通る断面図である。
【図５】図３および４に示した矩形光学キャップの上面図である。
【図６】矩形光学キャップの他の実施形態の上面図である。
【図７】図６に示した面ＢＢに沿った、図６の矩形光学キャップの断面図である。
【図８】図７のＶによって示した図７からの詳細図である。
【図９】図６のＷによって示した図６からの詳細図である。
【図１０】この光学キャップの縦軸ｘを包含する面における部分断面図の形態で、光学キャップの他の実施形態を示す図である。
【図１１】個々に取り付けることができる個々のウィンドウを形成するように、それぞれ分割することができる複数のウィンドウを有する親ペインを示す図である。
【図１２】ガラスはんだの塗布後、図１１に示した親ペインの詳細を示す図である。
【図１３】面ＣＣに沿った、図１２の詳細図を通る断面図である。
【図１４】ガラスはんだペーストの塗布前および塗布後、環状ノズルまたは矩形ノズルを有する光学キャップおよびディスペンサを通る断面図である。
【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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【国際調査報告】
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