(57)【要約】【課題】迷光の発生を効果的に防止できるとともに、熱的に安定な、光透過のためのアイレット部とそれに装着された透光部材とを備えたキャップ構造体を製造する方法を提供すること。【解決手段】アイレット部を備えたキャップ本体を用意することと、キャップ本体に下地めっきを形成することと、下地めっきの上にＳｎ−Ｎｉめっきを施すことと、Ｓｎ−Ｎｉめっきの上にＺｎ−Ｎｉめっきを施すことと、Ｚｎ−Ｎｉめっき皮膜を形成後のキャップ本体を高温下でアニールすることと、アニール後のアイレット部に透光部材を溶着することとを含むように構成する。【選択図】図２
2008153523.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光透過のためのアイレット部とそれに装着された透光部材とを備えたキャップ構造体を製造する方法であって、
アイレット部を備えたキャップ本体を用意することと、
前記キャップ本体に下地めっきを形成することと、
前記下地めっきの上にＳｎ−Ｎｉめっきを施すことと、
前記Ｓｎ−Ｎｉめっきの上にＺｎ−Ｎｉめっきを施すことと、
Ｚｎ−Ｎｉめっき皮膜を形成後のキャップ本体を高温下でアニールすることと、
アニール後のアイレット部に透光部材を溶着することと
を含んでなることを特徴とするキャップ構造体の製造方法。
【請求項２】
前記キャップ本体が金属もしくはその合金からなることを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
前記キャップ本体がＦｅＮｉＣｏ系合金からなることを特徴とする請求項１又は２に記載の製造方法。
【請求項４】
前記透光部材がガラス材料からなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項５】
前記アニール工程を真空中もしくは還元性雰囲気中、５００〜８００℃の温度で３０〜６０分間にわたって実施することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項６】
アイレット部と透光部材を低融点ガラスを介して溶着することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項７】
低融点ガラスがビスマス系低融点ガラスであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項８】
得られたキャップ本体で発光素子及び（又は）受光素子を備えた半導体装置を気密封止することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項９】
少なくとも１個の発光素子及び（又は）受光素子を備えた半導体装置であって、その半導体装置の素子搭載面を、請求項１〜６のいずれか１項に記載の製造方法によって製造されたキャップ構造体で気密封止したことを特徴とする半導体装置。
【請求項１０】
半導体レーザであることを特徴とする請求項９に記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キャップ構造体の製造方法に関し、さらに詳しく述べると、発光素子及び（又は）受光素子を備えた半導体装置に覆いとして使用したとき、キャップ構造体の内部における迷光を防止できるキャップ構造体の製造方法に関する。本発明はまた、かかるキャップ構造体を覆いとして使用した半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザ光を利用する光学装置では、レーザ光の受発光用としてレーザダイオードを搭載した半導体装置が使用されている。かかる半導体装置は、通常、発光用のレーザ素子とモニター素子とをステム上に搭載して構成され、また、素子を気密封止するため、その半導体装置の上面を光透過窓付きのキャップで覆っている。このような半導体装置では、キャップの光透過窓から半導体装置の内部に入射したレーザ光、あるいは発光用のレーザ素子から光透過窓に向けて放射されたレーザ光が、半導体装置のキャップの内部で反射し、半導体装置のノイズや誤動作の原因となる迷光を発生するという問題がある。
【０００３】
従来、迷光によるノイズや誤動作の問題を回避するため、キャップの内面やステムの表面を黒色とすることにより光の乱反射を抑える方法が一般的に行われてきた。このような方法として、本件出願人は、例えばキャップ本体にコバルト又はコバルト合金めっきを施し、酸化雰囲気中で加熱することによってめっき皮膜を黒化させる方法と（特許文献１）や、キャップ本体に黒色ニッケルめっき皮膜を形成し大気中で加熱することによって黒化する方法（特許文献２）をすでに提案している。しかし、これらの方法の場合、キャップ等の内面を黒色とするために、めっきを加熱する方法を採用しているため、工程が増加し、煩雑となるという問題が残されていた。このような問題を解決し、かつ迷光を効果的に抑えるものとして本件出願人により新たに開発された方法が、特許文献３に記載されたキャップの製造方法である。
【０００４】
特許文献３に記載の方法は、図１（Ａ）に示すように光透過孔１２２を備えたキャップ本体１２０に下地めっき皮膜１２４を形成した後、図１（Ｂ）に示すように、キャップ本体１２０に、低融点ガラス１１８を使用して、光透過孔１２２を覆うように光透過窓１１９を接合する。次いで、図１（Ｃ）に示すように、光透過窓１１９が接合されたキャップ本体１２０にＳｎ−Ｎｉめっき１２６を施して、下地めっき皮膜１２４の表面に第１の黒色皮膜を形成する。引き続いてＺｎ−Ｎｉめっき１２８を行い、第１の黒色皮膜に重ねて第２の黒色皮膜を形成する。ここで、下地めっき皮膜の形成には、低融点ガラスとの反応に好適なニッケルめっきが用いられる。
【０００５】
【特許文献１】特開平６−２５２２８１号公報（特許請求の範囲）
【特許文献２】特開平７−７０９８号公報（特許請求の範囲）
【特許文献３】特開２００３−２０４００６（特許請求の範囲、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献３に記載される方法は、第１の黒色皮膜による吸光性の作用と第２の黒色皮膜による吸光性の作用とが効果的に組み合わさった結果、迷光をより効果的に抑制できるという効果がある。しかし、この方法の場合、解決されるべき課題が依然として残されているということが判明した。例えば、キャップ本体に光透過窓を接合する際の接合材として低融点ガラスを使用しているが、低融点ガラスが後段のめっき工程で使用されるめっき液や前処理液に弱い場合、使用できる低融点ガラスに制限がでてくる。特に、耐薬品性が弱い低融点ガラスを使用した製品には、この方法は使用できない。また、光透過窓の接合後にめっきを行う方法を採用しているので、光透過窓に汚れが付着し易く、研磨による清浄化処理が必要になったり、場合によっては光透過窓自体が破損してしまう場合もある。また、めっき工程の間、低融点ガラスに含まれる金属不純物がめっき液に溶出し、めっき液の劣化とそれによる液寿命の短縮化を引き起こす傾向がある。さらに、一連のめっき工程の後に光透過窓を接合することも考えられたが、この方法の場合、例えばＺｎ−Ｎｉめっきを施したキャップに光透過窓をそのまま組み込み、低融点ガラスで接合したのでは、めっきからのガスが接合力に悪影響を及ぼし、接合がうまくいかないばかりでなく、接合時に加える熱によって、光透過窓やキャップがひどく汚染されるという問題が発生する。
【０００７】
本発明の目的は、したがって、上記のような問題点を解決して、キャップで覆われた内部キャビティにおいて迷光の発生を効果的に防止できるとともに、熱的に安定であり、得られるキャップの外観が良好であり、バラツキがないようなキャップを製造する方法を提供することにある。
【０００８】
本発明の目的は、また、そのようにして得られたキャップを使用した半導体装置を提供することにある。
【０００９】
本発明のこれらの目的やその他の目的は、以下の詳細な説明から理解することができるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は、鋭意研究した結果、キャップの構成にそれに好適な特定の材料を使用するとともに、一連のめっき工程の後にアニール工程を併用することで、めっき後のキャップに光透過窓を問題なく接合できることを発見し、本発明を完成した。
【００１１】
本発明は、その１つの面において、光透過のためのアイレット部とそれに装着された透光部材とを備えたキャップ構造体を製造する方法であって、
アイレット部を備えたキャップ本体を用意することと、
前記キャップ本体に下地めっきを形成することと、
前記下地めっきの上にＳｎ−Ｎｉめっきを施すことと、
前記Ｓｎ−Ｎｉめっきの上にＺｎ−Ｎｉめっきを施すことと、
Ｚｎ−Ｎｉめっき皮膜を形成後のキャップ本体を高温下でアニールすることと、
アニール後のアイレット部に透光部材を溶着することと
を含んでなることを特徴とするキャップ構造体の製造方法にある。
【００１２】
また、本発明は、そのもう１つの面において、少なくとも１個の発光素子及び（又は）受光素子を備えた半導体装置であって、その半導体装置の素子搭載面を本発明の製造方法によって製造されたキャップ本体で気密封止したことを特徴とする半導体装置にある。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、以下の詳細な説明から理解されるように、キャップ構造体を半導体装置に気密封止したとき、そのキャップ構造体で覆われた半導体装置の内部キャビティにおいて迷光の発生を効果的に防止することができ、迷光によるノイズや誤動作などの問題を解消することができる。また、キャップ構造体の製造を熱的に安定に実施することができ、得られるキャップの外観は良好であり、製品のバラツキも発生せず、歩留まりがよい。また、接合材として使用する低融点ガラスに制限がないので、低コストで簡単にキャップ構造体を製造することができる。さらに、一連のめっき工程が完了した後に透光部材を溶着しているので、めっき液の劣化や液寿命の短縮を回避できるのはもちろんのこと、キャップ構造体の変色や汚染を防止することができる。
【００１４】
さらに、本発明のキャップ構造体は、高い気密性及び熱伝導性に加えて、上述のようないろいろな特徴を有するので、発光素子や受光素子を単独もしくは組み合わせて内蔵した各種の半導体装置、例えば半導体レーザや車載用センサなどに本発明のキャップ構造体を有利に使用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明は、いろいろな形態で有利に実施することができるが、以下、添付の図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態を説明する。なお、本発明は、下記の実施形態に限定されるものではない。
【００１６】
本発明は、第１に、キャップ構造体を製造する方法にある。ここで、キャップ構造体は、発光素子や受光素子を備えた半導体装置においてその素子搭載面を覆い、気密封止するためのものであって、光透過のためのアイレット部と、そのアイレット部に装着された透光部材とを備えている。本製造方法は、下記の一連の工程で実施される。
【００１７】
（１）アイレット部を備えたキャップ本体を用意すること。
（２）キャップ本体に下地めっきを形成すること。
（３）下地めっきの上にＳｎ−Ｎｉめっきを施すこと。
（４）Ｓｎ−Ｎｉめっきの上にＺｎ−Ｎｉめっきを施すこと。
（５）Ｚｎ−Ｎｉめっき皮膜を形成後のキャップ本体を高温下でアニールすること。
（６）アニール後のアイレット部に透光部材を溶着すること。
【００１８】
図２（Ａ）〜図２（Ｃ）は、本発明によるキャップ構造体の製造方法を順を追って示したものである。まず、図２（Ａ）に示すように、アイレット部１２を備えたキャップ本体１１を用意する。キャップ本体１１は、その内側に内部キャビティ１３を形成している。キャップ本体１１は、その形状が限定されるものではなく、それを装着する半導体装置の形状、取り付け位置などに応じて任意に変更できるが、通常、その表面が図示のように水平であるかもしくは、図示していないが、傾斜している、矩形又は円筒形の物品である。キャップ本体１１のサイズは、それが矩形である場合、例えば、約２．９〜４．０ｍｍ（縦）×約７．２〜７．３ｍｍ（横）×約２．８〜２．９ｍｍ（高さ）である。キャップ本体１１は、通常、熱伝導性にすぐれた金属又やその合金をプレス成形あるいはその他の成形法でキャップ状に成形するとともに、キャップ本体１２の上部にレーザ光やその他の光が通過するアイレット部（光透過孔）１２を形成したものである。キャップ本体１１の形成に好適な材料には、以下のものに限定されないが、鉄（Ｆｅ）、鉄−ニッケル（Ｎｉ）合金、鉄−ニッケル−コバルト（ＦｅＮｉＣｏ）合金などを使用することができる。透光部材（ガラス）とほぼ同じ熱膨張係数を有し、接合及び使用に好適な、一般に「コバール（登録商標）」として商業的に入手可能なＦｅＮｉＣｏ系合金（熱膨張係数：約７０×１０-7／℃）が、とりわけ有用である。
【００１９】
次いで、用意したキャップ本体１１に下地めっき１４を形成する。下地めっき１４は、キャップ本体１１の耐蝕性を向上させることができ、かつその上方にＳｎ−Ｎｉめっきを好適に形成し得る限りにおいて特に限定されるものではない。下地めっきとしては、例えば、ニッケルめっきなどを挙げることができ、とりわけニッケルめっきが有用である。下地めっきは、無電解めっきあるいは電解めっきにより、慣用の手法によって形成することができ、その厚さは、通常、約２〜５μｍである。下地形成のためのニッケルめっき浴の組成及びめっき条件は、目的に応じて任意に変更可能である。
【００２０】
下地めっきの形成後、図２（Ｂ）に示すように、下地めっき１４の上にＳｎ−Ｎｉめっき１６及びＺｎ−Ｎｉめっき１８を順次形成する。これらの２つのめっき皮膜は、キャップ本体１１の表面に形成する迷光を防止するための黒色皮膜である。キャップ本体１１に黒色皮膜を形成する場合、まず、キャップ本体１１の下地めっき１４の表面にＳｎ−Ｎｉめっき１６を形成する。Ｓｎ−Ｎｉめっき１６は、無電解めっきあるいは電解めっきにより、慣用の手法によって形成することができ、その厚さは、通常、約２〜５μｍであり、典型的には約３〜４μｍである。Ｓｎ−Ｎｉめっき浴の組成及びめっき条件は、目的に応じて任意に変更可能である。
【００２１】
Ｓｎ−Ｎｉめっき１６を形成した後、そのめっき皮膜の上にＺｎ−Ｎｉめっき１８を形成する。Ｚｎ−Ｎｉめっき１８は、無電解めっきあるいは電解めっきにより、慣用の手法によって形成することができ、その厚さは、Ｓｎ−Ｎｉめっき１６の厚さの約２分の１で十分であり、その程度の厚さが有利である。Ｚｎ−Ｎｉめっき１８の厚さは、通常、約１〜２．５μｍであり、典型的には約１．５〜２μｍである。Ｚｎ−Ｎｉめっき浴の組成及びめっき条件は、目的に応じて任意に変更可能である。
【００２２】
本発明によるキャップ構造体では、その内壁の黒色皮膜をこのように２層構造とすることによって、Ｓｎ−Ｎｉめっき１６による吸光性の作用とＺｎ−Ｎｉめっき１８による吸光性の作用を利用することによって、従来の半導体装置用キャップに比較してより良好にレーザ光の乱反射を防止して、迷光をより効果的に抑制することができる。具体的に説明すると、かかる２層構造からなる黒色皮膜の場合、Ｓｎ−Ｎｉめっき１６による第１の黒色皮膜を形成したことによって７８０ｎｍ付近のレーザ光の反射を好適に抑制することができるうえに、Ｚｎ−Ｎｉめっき１８による第２の黒色皮膜を設けることによって６５０ｎｍ以下といった低波長帯でのレーザ光の乱反射を好適に抑制することができる。さらに加えて、Ｚｎ−Ｎｉめっき１８は、比較的大きな結晶粒子に由来して凹凸の多い粗面に形成することができるので、黒色皮膜の黒色度を増すことができ、キャップ本体１１に入射したレーザ光を効果的に吸収することができ、換言すると、これによっても迷光を効果的に抑制することができる。
【００２３】
本発明の実施において、Ｓｎ−Ｎｉめっき１６及びＺｎ−Ｎｉめっき１８を順次形成する場合、Ｓｎ−Ｎｉめっき１６を施すめっき浴から被加工品であるキャップ本体１１をＺｎ−Ｎｉめっき１８用のめっき浴に移し、その内部でめっきを行う。このＺｎ−Ｎｉめっきにおいては、キャップ本体１１の表面にめっき皮膜を安定にかつ均等に析出させ、外観のバラツキをなくすととともに、めっき皮膜の密着性を良好にすることが重要である。例えば電解法によってＺｎ−Ｎｉめっきを施す場合、単にめっき電極間に直流電圧をかけたままめっきを施すと電極間電圧が徐々に上昇していき、良好な外観の製品が得られない。このため、めっき電極間の電圧を一定電圧に維持するように制御し、あるいは、めっき電極間の電圧が一定になるように電圧をパルス的に印加することによって好適な電解Ｚｎ−Ｎｉめっきが行われるように配慮することが好ましい。このようにしてキャップ本体１１の表面にＺｎ−Ｎｉめっき１８を形成することにより、濃度の濃い黒色皮膜によってキャップ本体１１の表面を被覆することができ、もしも下層のＳｎ−Ｎｉめっき１６に外観上のむらがあったとしても、これらのむらが製品の外観に表れないようにすることができ、最終製品の外観および見栄えを良好にすることができる。
【００２４】
Ｚｎ−Ｎｉめっきの完了後、キャップ本体を高温下でアニールする。アニール工程は、本発明方法において必須であり、この工程をもって、本発明に特有な上述の効果を達成することができる。アニール工程は、一般的な加熱炉を使用して慣用の技術を使用して実施できる。例えば、加熱炉は、連続炉又は真空炉などであることができる。また、アニール時の圧力は、真空下又は大気圧下であることが好ましい。さらに、アニール時の雰囲気は、還元性雰囲気（例えば、水素、アルゴン、窒素等）又は真空下であることが好ましい。アニール工程の温度や時間は、所望とする効果などに応じて広く変更できるが、通常、約６００〜８００℃の温度及び約３０〜６０分間の時間が好ましく、さらに好ましくは、約６５０〜７００℃の温度及び約３０分間の時間である。
【００２５】
アニール工程の完了後、図２（Ｃ）に示すように、キャップ本体１１のアイレット部１２に透光部材１３を溶着する。透光部材１３は、矩形であっても円形であってもよく、曖レット部１２の開口部に合わせることができる。透光部材１３のサイズは、広く変更し得るというものの、そのサイズは、それが矩形である場合、通常、約２．９〜４．６ｍｍ（縦）×約７．２〜７．３ｍｍ（横）×約２．８〜２．９ｍｍ（高さ）である。透光部材１３は、好ましくはガラスであり、さらに好ましくは、キャップ本体１１とほぼ同じ熱膨張係数を有しているガラスである。好適なガラスとして、例えば、硬質ガラス、例えばホウケイ酸ガラスなどを挙げることができる。
【００２６】
アイレット部１２に透光部材１３を溶着する場合、いろいろな接合剤１９を使用することができるが、好ましくは低融点ガラスであり、さらに好ましくは無鉛の低融点ガラスである。有鉛である場合、低融点ガラスに含まれる鉛が環境を悪化させるという問題があるからである。本発明の実施には、ビスマス（Ｂｉ）系の低融点ガラスをとりわけ有利に使用することができる。
【００２７】
低融点ガラス１９を使用した透光部材１３の溶着は、慣用の技術を使用して実施することができる。例えば、溶着工程は、アイレット部にめっきを施し、アニールした後に低融点ガラスを溶着することによって実施できる。こうすることで、溶着後のめっきをなくすることができる。このような溶着工程を経て、図２（Ｃ）に示したような本発明のキャップ構造体１０を作製することができる。キャップ構造体１０では、先の説明から理解できるように、キャップ本体１０及び半導体装置（図示せず）の内面においてレーザ光の反射を効果的に抑えることができ、迷光によって生じる半導体装置のノイズや誤動作の発生を抑えることが可能になる。
【００２８】
本発明は、もう１つの面において、少なくとも１個の発光素子及び（又は）受光素子を備えた半導体装置であって、その半導体装置の素子搭載面を、請求項１〜６のいずれか１項に記載の製造方法によって製造されたキャップ構造体で気密封止したことを特徴とする半導体装置にある。半導体装置として、例えば、半導体レーザなどを挙げることができる。かかる半導体装置は、例えば、光ピックアップ、光通信、車載センサ、トランジスタ、ＩＣなどの分野で有利に使用することができる。
【００２９】
図３は、本発明のキャップ構造体を使用した半導体装置の１実施態様を示した断面図である。図示されるように、この半導体装置３０は、レーザ素子３５が銅製のブロック（ヒートシンク）３６を介して搭載されたステム３１からなる。ステム３１は、説明の簡略化のために図示しないが、キャップ本体１１と同様に、上述した２層構造の黒色皮膜を有することが好ましく、こうすることによって、迷光を防止し、良好な吸光性を得ることができる。キャップ構造体１０は、上記したように、キャップ本体１１に低融点ガラス１９によりアイレット部１２に透光部材（ガラス）１７が溶着されたものであり、レーザ溶接あるいは抵抗溶接によりステム３１に接合されている。ステム３１は、鉄、鉄−ニッケル合金、鉄−ニッケル−コバルト合金等から構成することができるが、好ましくはキャップ本体１１と同一の材料から構成することができる。また、ステム３１は、それを厚さ方向に貫通する貫通孔（図示せず）を貫通して取り付けられたリードピン３１を有している。レーザ素子３５はヒートシンク３６の側面に搭載され、図示しないが、レーザ素子３５とリードピン３２とが電気的に接続される。
【００３０】
図示の半導体装置３０は、キャップ構造体１０とステム３１とによってレーザ素子３５を収納する半導体装置３０の内部キャビティ１３の内面全体が、第１の黒色皮膜１６と第２の黒色皮膜１８とを重ねて形成した黒色皮膜によって形成されているので、半導体装置の３０内面全体でレーザ光の反射を防止し、迷光を効果的に抑えることが可能になる。また、本発明によれば、キャップ本体１１の表面及びステム３１の表面に黒色皮膜がむらなく形成されるから、レーザ溶接、抵抗溶接等によってキャップ構造体１０とステム３１とを接合した際に、これらを確実に接合することができ、キャップ構造体１０とステム３１との密着性を向上させ、半導体装置３０の気密封止度を良好にすることができる。
【実施例】
【００３１】
引き続いて、本発明をその実施例を参照して説明する。なお、本発明は、これらの実施例によって限定されるものでないことは言うまでもない。
【００３２】
実施例１
本例では、図２に参照して説明したようにしてキャップ構造体を作製した。
【００３３】
鉄−ニッケル−コバルト系合金（商品名「コバール（登録商標）」）をプレス成形して、矩形のキャップを作製した。キャップの上部には、レーザ光が通過するための四角のアイレット部（開口部）を形成した。まず、キャップの全面に下地めっきを施した。下地めっきは、ニッケルめっきであり、無電解めっきにより、約３μｍの厚さで形成した。
【００３４】
次いで、下地めっきの上にＳｎ−Ｎｉめっきを電解めっきにより形成した。Ｓｎ−Ｎｉめっきの厚さは、約０．３μｍであった。引き続いて、形成されたＳｎ−ＮｉめっきのうえにさらにＺｎ−Ｎｉめっきを電解めっきにより形成した。Ｚｎ−Ｎｉめっきの厚さは、約０．１５μｍであった。図４の左側の写真は、Ｚｎ−Ｎｉめっき後のキャップの状態を示したものである。その後、キャップをアニール炉に入れ、還元性雰囲気（水素）中で約６５０℃の温度で約４０分間にわたって加熱した。図４の中央下側の写真は、アニール後のキャップの上面の状態を示したものである。この写真から理解されるように、Ｚｎ−Ｎｉめっき皮膜の外観は、アニール前と同様に良好であり、なんらの欠陥も発生していない。
【００３５】
アニール工程の完了後、ビスマス系低融点ガラスを用いて硬質ガラス製の光透過窓をキャップのアイレット部に溶着し、目的とするキャップ構造体を得た。図４の右下側の写真は、光透過窓を溶着した後のキャップの下面の状態を示したものである。この写真から理解されるように、外観は、溶着時の加熱により無光沢のこげ茶色に変色したけれども、この変色はなんら問題のあるものではない。このキャップ構造体は、溶着面に気泡が取り込まれることがなく、きれいに溶着されている。
【００３６】
〔反射率の測定〕
Ｚｎ−Ｎｉめっき及びアニール後のキャップにおいて、その内面における反射率（％）を測定したところ、図５にプロットするような結果が得られた。この測定結果から理解されるように、本例の場合、Ｓｎ−Ｎｉめっきの存在に由来する７８０ｎｍ付近のレーザ光の反射の好適な抑制に追加して、Ｚｎ−Ｎｉめっきに由来する効果、すなわち、６５０ｎｍ以下の低波長帯におけるレーザ光の乱反射の防止も有効に達成することができる。また、この光反射特性は、図５に合わせて示すＺｎ−Ｎｉめっき後（アニール工程を省略）のキャップの光反射特性と比較可能な同程度であることもわかる。さらに、同じく図５に示す電解Ｎｉめっきのみを施した従来のキャップの場合、上記した２例に比較して非常に悪い光反射特性しか得られないということもわかる。
【００３７】
さらに、上記のような反射率の測定結果から、本例のキャップでは、キャップ本体の表面にＳｎ−Ｎｉめっき及びＺｎ−Ｎｉめっきを順次重ねて形成した後にさらにアニール処理を実施したことによって、アニール処理を省略した場合に比べてより効果的に迷光を抑えることが可能になることがわかる。
【００３８】
〔反応状態の考察〕
本例では、めっきに引き続いてアニール処理を行ったにもかかわらず何らの不具合も発生することがなく、むしろキャップのアイレット部に対する光透過窓の良好な溶着を達成することができた。この接合効果は、接合材として使用した低融点ガラスの反応性に由来するものと考え、光透過窓の溶着後、キャップ構造体から光透過窓を剥離した後の剥離面を複合マップとして撮影した。図６（Ａ）は光透過窓（ガラス部）の剥離面の写真であり、図６（Ｂ）はキャップ本体（アイレット部）の剥離面の写真である。これらの写真から、ガラス部の剥離面ではＺｎＢｉが主体の組織となっており、また、アイレット部の剥離面ではＺｎＢｉ及びＳｎが主体の組織となっていることがわかる。
【００３９】
さらに続けて、めっき及びアニール後のキャップ構造体の断面を複合マップとして撮影したところ、図７に示す写真が得られた。この写真から理解されるように、薄いＳｎの層が形成されており、Ｚｎ、Ｓｎ及びＢｉが良好に反応し、アイレット部に対する光透過窓の良好な溶着が完了している。
【００４０】
比較例１
前記実施例１に記載の手法を繰り返したが、本例では、比較のため、アニール工程を省略してキャップ構造体を作製した。得られたキャップ構造体について、実施例１に記載の手法に従ってキャップを観察し、かつキャップの内面の光反射特性を測定したところ、図４及び図５に示すような結果が得られた。
【００４１】
図４の中央上側の写真は、光透過窓を溶着した後のキャップの上面の状態を示したものである。この写真から理解されるように、Ｚｎ−Ｎｉめっき皮膜の外観は、溶着時の加熱により外観がまだらに変色し、市販品として不適当であることがわかる。また、図４の右上側の写真は、光透過窓を溶着した後のキャップの下面の状態を示したものである。この写真から理解されるように、光透過窓の溶着面にはめっきからのガスにより多数の気泡が発生している。このキャップの内面の光反射特性は、図５に示した通り、外観には劣るというものの、許容し得るものであった。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】半導体装置用キャップを製造する公知の方法を、順を追って示した断面図である。
【図２】本発明によるキャップ構造体の製造方法を、順を追って示した断面図である。
【図３】本発明のキャップ構造体を使用した半導体装置の１実施態様を示した断面図である。
【図４】めっき後及び透光部材溶着後のキャップ構造体を示した写真であり、左側にＺｎＮｉめっき後のキャップの状態、中央及び右側の上方にアニール処理を省略したキャップ構造体の状態、そして中央及び右側の下方にアニール処理後のキャップ構造体の状態を示す。
【図５】異なる条件でめっき及び（又は）アニール処理した後のキャップ本体における反射率の測定結果をプロットしたグラフである。
【図６】光透過窓の溶着後、キャップ構造体から光透過窓を剥離した後の剥離面を複合マップとして示した写真であり、図６（Ａ）は光透過窓（ガラス）を、図６（Ｂ）はキャップ本体（アイレット部）を、そして図６（Ｃ）は元素の構成を示す。
【図７】めっき及びアニール後のキャップ構造体の断面を複合マップとして示した写真であり、図７（Ａ）は断面構造を、そして図７（Ｂ）は元素の構成を示す。
【符号の説明】
【００４３】
１０    キャップ構造体
１１    キャップ本体
１２    アイレット部
１３    内部キャビティ
１４    下地めっき
１６    Ｓｎ−Ｎｉめっき
１７    透光部材
１８    Ｚｎ−Ｎｉめっき
１９    低融点ガラス
３０    光学装置
【図１】
2008153523.tif 000003
【図２】
2008153523.tif 000004
【図３】
2008153523.tif 000005
【図５】
2008153523.tif 000006
【図４】
2008153523.tif 000007
【図６】
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【図７】
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