(57)【要約】【課題】効果的な迷光対策を行うことができる光半導体素子用キャップ、光半導体素子用パッケージ及び光ピックアップ装置を提供すること。【解決手段】光半導体素子を搭載するステム３０を気密封止するのに用いられる光半導体素子用キャップＣＰは、ステム３０を気密封止したときに内部の光半導体素子と外部との間で光が透過し得るように配置された光透過窓１４を有する外側キャップ１０と、このキャップ１０よりも一回り小さく形成された内側キャップ２０とを備える。この内側キャップ２０は、外側キャップ１０に収容されたときに光透過窓１４の位置に対応する箇所に開口部２２ａを有し、且つその表面に黒色めっき膜Ｐ２が被着されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光半導体素子を搭載するステムを気密封止するのに用いられる光半導体素子用キャップであって、
前記ステムを気密封止したときに前記光半導体素子と外部との間で光が透過し得るように配置された光透過窓を有する外側キャップと、
前記外側キャップに収容されたときに前記光透過窓の位置に対応するように配置された開口部を有し、且つその表面に黒色めっき膜が被着された内側キャップとを備えたことを特徴とする光半導体素子用キャップ。
【請求項２】
前記内側キャップの表面に、前記黒色めっき膜に代えて、無光沢パラジウムめっき膜が被着されていることを特徴とする請求項１に記載の光半導体素子用キャップ。
【請求項３】
前記内側キャップに代えて、樹脂の中に光を吸収する属性を有した材料を混入させたものを所要の形状に成形して得られる内側キャップを備え、該内側キャップは、前記外側キャップに収容されたときに前記光透過窓の位置に対応する部分に開口部を有するよう成形されていることを特徴とする請求項１に記載の光半導体素子用キャップ。
【請求項４】
前記内側キャップに代えて、樹脂を所要の形状に成形した後でその表面に光を吸収する属性を有した材料をコーティングすることによって得られる内側キャップを備え、該内側キャップは、前記外側キャップに収容されたときに前記光透過窓の位置に対応する部分に開口部を有するよう成形されていることを特徴とする請求項１に記載の光半導体素子用キャップ。
【請求項５】
前記外側キャップは、前記光透過窓の大きさよりも小さい開口部を有してキャップ状に成形された薄板状の金属材からなり、且つその表面にパラジウムめっき膜が被着されたキャップ本体と、前記光透過窓としてのガラス板とを備え、前記キャップ本体の前記開口部の周辺部分に、鉛を含有しない低融点ガラスを溶着材として前記ガラス板が溶着されて形成されていることを特徴とする請求項１に記載の光半導体素子用キャップ。
【請求項６】
少なくとも発光用及び受光用の各光半導体素子を搭載するためのステムと、
該ステムを気密封止するよう適応された請求項１から５のいずれか一項に記載の光半導体素子用キャップとを備えたことを特徴とする光半導体素子用パッケージ。
【請求項７】
請求項６に記載の光半導体素子用パッケージと、
前記外側キャップの前記光透過窓上に搭載され、２つの回折格子を有したホログラム素子と、
前記ステム上に搭載され、出射したレーザ光が前記光透過窓を透過して前記ホログラム素子の一方の回折格子に指向されるように配置された半導体レーザ素子と、
前記ステム上に搭載され、前記半導体レーザ素子から前記光透過窓及びホログラム素子を透過して出射されたレーザ光に応答して外部で反射された光を前記ホログラム素子の他方の回折格子及び前記光透過窓を通して検知し得るように配置された受光素子とを備えたことを特徴とする光ピックアップ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスク装置や光通信装置等に用いられる光ピックアップ装置に関し、より詳細には、レーザダイオードや受光素子等の光半導体素子を搭載するためのステムを気密封止すると共に、上面に光を透過させるための窓（光透過窓）を有し、光透過窓上にホログラム素子が搭載されるよう適応された光半導体素子用キャップ、該キャップを備えた光半導体素子用パッケージ及び該パッケージを用いた光ピックアップ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図６は従来の光ピックアップ装置の構成例を透視斜視図の形態で概略的に示したものである。この光ピックアップ装置は、特許文献１に記載されている。
【０００３】
図示のように光ピックアップ装置は、ステム６１上に、レーザ出射光軸がステム６１の上面と平行で、且つモニタ用受光素子６２を内蔵したシリコンサブマウント上に配置された半導体レーザ素子６３と、この半導体レーザ素子６３の前面からの出射光をステム６１の上面と垂直な方向に反射する反射ミラー６４と、外部の光ディスク等の記録媒体（図示せず）で反射された光（戻り光）を受光する信号検出用受光素子６５とが、上面に光透過部６６を有する保護キャップ６７によって覆われており、さらに保護キャップ６７の光透過部６６上にホログラム素子６８が、例えば紫外線硬化接着剤６９によって固定されている。ホログラム素子６８には、レーザ光７０を２つのトラッキング用副ビームと記録媒体からの情報読み出し用主ビームとに分けるための２つの回折格子、すなわち、トラッキングビーム生成用の回折格子７１が下面に形成され、且つ上面に記録媒体からの反射光を信号検出用受光素子６５に導くための１次回折格子７２が形成されている。また、保護キャップ６７は、搭載される各素子の信頼性保護を目的とする気密封止のために、ステム６１上に溶着されている。
【０００４】
このようにホログラム方式の光ピックアップ装置においては、発光素子６３と共に受光素子６２，６５がパッケージ内に実装されているため、装置外部の光ディスク等で反射されたレーザ光をパッケージ内の信号検出用受光素子６５に戻す必要があるが、その際、パッケージの組立て精度によっては受光すべき部分（受光素子６５）以外の部分にもその戻り光の一部が不要な光（以下、「迷光」という）となって当たってしまう。このような迷光は、外部からの戻り光のみによってひき起こされるだけでなく、半導体レーザ素子６３の後面から出射されたレーザ光が保護キャップ６７内で乱反射されて、その乱反射したレーザ光が本来の戻り光に干渉することによってもひき起こされる。このような迷光が増えると、検出した信号量（戻り光）に対してオフセット補正を行わなければならないという問題が生じるため、迷光を低減もしくは実質的に無くすための対策が不可欠であった。
【０００５】
迷光対策のためには、基本的にキャップ本体（キャップの金属部分）の内面での光の反射率が低いこと（つまり、迷光を吸収し得ること）が望ましい。その一つの方法として、従来は、キャップに黒色めっきを施すことで迷光対策を行っていた。これは、キャップ本体（金属部分）に溶着材を用いて光透過窓（ガラス板）を溶着した後に黒色めっきを施す方法であり、従来は、その溶着材として鉛（Ｐｂ）を含有する低融点ガラスが使用されていた。
【０００６】
しかし、近年の環境への影響を配慮した無鉛化（鉛フリー化）のトレンドにより、それまでキャップの作製に際しキャップ本体（金属）と光透過窓（ガラス）を溶着するのに使用されていた鉛（Ｐｂ）系の低融点ガラスが使用できなくなり、その代替として鉛フリーの低融点ガラスが使用されるようになってきている。当社では、その鉛フリーの低融点ガラスとしてビスマス（Ｂｉ）を含有するビスマス系の低融点ガラスを使用している。このビスマス（Ｂｉ）系の低融点ガラスと金属（キャップ本体）を密着させるためには貴金属めっきを必要とし、当社ではパラジウム（Ｐｄ）めっきを行っていた。その際、Ｐｄめっきを施しただけではそのめっき表面は銀色もしくは白色系に近い光沢面となり反射するため、さらに迷光対策のための黒色めっきをキャップに施す必要があった。
【０００７】
この場合、キャップ本体（金属）に光透過窓（ガラス）を溶着する前に黒色めっきを施す方法と、溶着後に黒色めっきを施す方法が考えられる。しかしながら、溶着前に黒色めっきを施す方法では、溶着の際にキャップ本体が加熱されることにより、黒色めっきの色調異常（変色）が生じてしまい、迷光対策にはならないという問題があった。また、ビスマス（Ｂｉ）系の低融点ガラス（溶着材）と金属（キャップ本体）との密着度を高めるために施したはずのパラジウム（Ｐｄ）めっきの上に黒色めっきが重畳する形で成膜されるため、その密着度（溶着部での強度）が低下するという問題もあった。
【０００８】
一方、溶着後に黒色めっきを施す方法では、光透過窓（ガラス）が溶着されたキャップに対して黒色めっきが行われるため、そのガラス面に汚れが多く発生して不良品となっているという実態があった。また、めっき処理を行う前には一般にめっき前処理（酸やアルカリ系の薬液を用いた表面洗浄処理など）が行われるが、ビスマス（Ｂｉ）系の低融点ガラスは耐酸性／耐アルカリ性が非常に低いため、黒色めっきを施す前にめっき前処理を行うと、その前処理液によってＢｉ系ガラスの本来の機能が損なわれ、そのために溶着強度が低下し、場合によってはガラスが取れてしまう（つまり、光透過窓が脱落してしまう）という問題もあった。
【０００９】
このように溶着材として使用されるビスマス（Ｂｉ）系の低融点ガラスと金属（キャップ本体）を密着させるのに必要なパラジウム（Ｐｄ）めっきを行った場合、従来行われていたような迷光対策のための黒色めっきを行うことが難しかった。
【００１０】
そこで、かかる不都合に対処するため、本願の発明者は、キャップに無光沢パラジウムめっきを施す方法を検討した。無光沢パラジウムめっきとは、後で詳述するように、めっき表面が無光沢に仕上がるパラジウムめっきをいい、そのめっき表面にパラジウムの「針状結晶」が形成されたものである。上述したような通常のパラジウム（Ｐｄ）めっきを施した場合には、そのめっき表面は銀色もしくは白色系に近い光沢面となるのに対して、この無光沢パラジウム（Ｐｄ）めっきを施した場合は、そのめっき表面は濃い灰色もしくは黒色系に近い無光沢面となる。つまり、従来行われていたような黒色めっきに相当する黒色化処理が施されるので、キャップ本体（金属部分）の内面での光の反射を抑制することに寄与し、有効な迷光対策が期待される。
【００１１】
上記の従来技術に関連する技術としては、例えば、特許文献２に記載されるように、金属からなるキャップ本体に鉛を含有しない低融点ガラスを封着材として光透過窓を封着して半導体装置用キャップを製造するにあたり、キャップ本体の表面に無光沢パラジウムめっきを施し、低融点ガラスとキャップ本体との界面に形成される共晶合金層を介して、キャップ本体に光透過窓を封着するようにしたものがある。
【特許文献１】特開平８−１６１７６６号公報
【特許文献２】特開２００６−１２０８６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上述したように従来の光ピックアップ装置に使用されるパッケージ（光半導体素子を搭載するステムと、これを気密封止するキャップ）については、迷光対策のための黒色めっきに相当する処理として無光沢パラジウム（Ｐｄ）めっきをキャップに施す方法が検討されていた。
【００１３】
しかしながら、キャップ本体（金属）に光透過窓（ガラス）を溶着する前に無光沢Ｐｄめっきを行った場合、その溶着の際に再結晶化（つまり、キャップ本体が加熱されることによってめっき表面の「針状結晶」が無くなってしまい、表面が部分的に平坦な状態となること）が進み、めっき表面に光沢むらが生じてしまうという課題があった。一方、溶着後に無光沢Ｐｄめっきを行った場合は、上述した通常のＰｄめっきの場合と同様に、そのめっき前処理の際に酸やアルカリ系の薬液によってビスマス（Ｂｉ）系低融点ガラスの本来の機能が損なわれ、その溶着強度が低下する（場合によってはガラスが取れてしまう）という課題があった。
【００１４】
このように従来の技術では、パッケージを構成するキャップに対し、光透過窓（ガラス板）をキャップ本体（金属）に溶着するにあたり鉛フリーの低融点ガラスを溶着材として使用する一方で、黒色めっきもしくはこれに相当する黒色化処理を施して効果的な迷光対策を行うことは難しかった。
【００１５】
本発明は、かかる従来技術における課題に鑑み創作されたもので、効果的な迷光対策を行うことができる光半導体素子用キャップ、光半導体素子用パッケージ及び光ピックアップ装置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】
【００１６】
上記の従来技術の課題を解決するため、本発明の基本形態によれば、光半導体素子を搭載するステムを気密封止するのに用いられる光半導体素子用キャップであって、前記ステムを気密封止したときに前記光半導体素子と外部との間で光が透過し得るように配置された光透過窓を有する外側キャップと、前記外側キャップに収容されたときに前記光透過窓の位置に対応するように配置された開口部を有し、且つその表面に黒色めっき膜が被着された内側キャップとを備えたことを特徴とする光半導体素子用キャップが提供される。
【００１７】
本発明に係る光半導体素子用キャップの構成によれば、光半導体素子を搭載するステムを気密封止するための本来のキャップ（外側キャップ）とは別に、この外側キャップよりも一回り小さい内側キャップを備え、この内側キャップの表面に黒色めっき膜を被着させている。従って、キャップ外部の光ディスク等の記録媒体で反射され光透過窓（外側キャップ）及び開口部（内側キャップ）を通してキャップ内に戻ってくる光の一部が「迷光」となって受光素子（光半導体素子）以外の部分（ステム上）に当たり、その部分で反射されて内側キャップ内に散乱された場合でも、その表面に黒色めっき膜が被着されているので、内側キャップの表面での光の反射が抑制され、効果的な迷光防止作用を奏することができる。
【００１８】
また、本発明の他の形態によれば、少なくとも発光用及び受光用の各光半導体素子を搭載するためのステムと、該ステムを気密封止するよう適応された上記の光半導体素子用キャップとを備えたことを特徴とする光半導体素子用パッケージが提供される。
【００１９】
また、本発明の更に他の形態によれば、上記の光半導体素子用パッケージと、前記外側キャップの前記光透過窓上に搭載され、２つの回折格子を有したホログラム素子と、前記ステム上に搭載され、出射したレーザ光が前記光透過窓を透過して前記ホログラム素子の一方の回折格子に指向されるように配置された半導体レーザ素子と、前記ステム上に搭載され、前記半導体レーザ素子から前記光透過窓及びホログラム素子を透過して出射されたレーザ光に応答して外部で反射された光を前記ホログラム素子の他方の回折格子及び前記光透過窓を通して検知し得るように配置された受光素子とを備えたことを特徴とする光ピックアップ装置が提供される。
【００２０】
本発明に係る光半導体素子用キャップ等の他の構成上の特徴及びそれに基づく有利な利点等については、後述する発明の実施の形態を参照しながら詳細に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の好適な実施の形態について、添付の図面を参照しながら説明する。
【００２２】
図１は本発明の一実施形態に係る光半導体素子用キャップを備えたパッケージの構成を一部切り欠いて分解斜視図の形態で示したものである。
【００２３】
図示の光半導体素子用パッケージ４０は、ＣＤ再生装置やＤＶＤ記録再生装置等の光ディスク装置に使用されるホログラム方式の光ピックアップ装置（発光素子と受光素子がパッケージ内で近接配置されているタイプのもの）に適用されるものであり、その基本構成として、半導体レーザ素子や受光素子等の光半導体素子を搭載するためのステム３０と、このステム３０を覆って気密封止する保護キャップＣＰ（以下、単に「キャップ」ともいう）とを備えている。このキャップＣＰは、ステム３０を気密封止するための本来のキャップ（外側キャップ１０）と、本発明を特徴付ける内側キャップ２０との二重キャップ構造を有している。外側キャップ１０には、その上面にレーザ光を透過させるための窓（光透過窓１４）が設けられており、外側キャップ１０よりも一回り小さく形成された内側キャップ２０には、組み立ての際に外側キャップ１０に収容されたときに光透過窓１４の位置に対応するように配置された開口部２２ａが設けられている。そして、後の段階で（客先にて）、所要の光半導体素子をステム３０上に実装した後、内側キャップ２０を外側キャップ１０に収容して保護キャップＣＰを組み立て、このキャップＣＰでステム３０を気密封止し、さらに、外側キャップ１０の光透過窓１４上にホログラム素子を搭載し、その他所要の光学素子を備えて光ピックアップ装置が作製される。
【００２４】
本実施形態に係る光半導体素子用キャップＣＰにおいて、外側キャップ１０は、キャップ用アイレット（キャップ本体）１２に、光透過窓１４としてのガラス板（例えば、アルカリ含有の硼珪酸ガラス）を、低融点ガラス１６を溶着材として溶着することで形成されている。キャップ本体１２は、薄板状の金属材をプレス加工することによって、上部に光透過孔（開口部）１２ａが形成されたキャップ状に、かつ、その下部の周縁部分が外方に突出してフランジ１２ｂを規定するように成形されている。キャップ本体１２の材料としては、鉄（Ｆｅ）、鉄−ニッケル（Ｆｅ−Ｎｉ）の合金、鉄−ニッケル−コバルト（Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ）の合金（コバール）などが好適に使用される。
【００２５】
本実施形態では、金属（キャップ本体１２）にガラス（光透過窓１４）を溶着する溶着材として、鉛（Ｐｂ）を含有しないビスマス（Ｂｉ）系の低融点ガラス１６を使用している。そして、このＢｉ系低融点ガラス１６を使用することから、キャップ本体１２の最表面に、Ｂｉ系低融点ガラス１６に含まれているビスマス（Ｂｉ）と光透過窓１４を溶着する温度で共晶反応する金属を被着し、Ｂｉとの共晶合金層を形成して光透過窓１４を溶着するようにしている。
【００２６】
光透過窓１４を溶着する温度でＢｉ系低融点ガラス１６との間で共晶反応を起こす金属としては、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、亜鉛（Ｚｎ）、パラジウム（Ｐｄ）等がある。本実施形態では、これらの金属のうち、キャップ本体１２の最表面に被着して形成する金属としてＰｄ（パラジウム）を使用し、Ｐｄめっき膜Ｐ１を被着させている。また、本実施形態では、キャップ本体１２の保護も兼ねてパラジウム（Ｐｄ）めっき（Ｐ１）の下地めっきとしてニッケル（Ｎｉ）めっきを施している。Ｐｄめっきの下地めっきとしては、Ｎｉめっき以外のめっきによることも可能であり、下地めっきを異種金属による複数層に形成することもできる。下地めっき及びＰｄめっき（Ｐ１）は、バレルを用いた電解めっきによって行うことができる。バレルめっき法を用いることで、キャップ本体１２の外面の全面にＮｉめっきとＰｄめっき（Ｐ１）が施される。
【００２７】
本実施形態において、キャップ本体１２の最表面にパラジウム（Ｐｄ）めっき膜Ｐ１を被着させる理由は、パラジウム（Ｐｄ）と、Ｂｉ系低融点ガラス１６に含まれているビスマス（Ｂｉ）とが、光透過窓１４を溶着する際の溶着温度で共晶反応を起こして容易に共晶合金層が形成され得るからである。このＰｄ−Ｂｉ共晶合金層を介して光透過窓１４はキャップ本体１２（開口部１２ａの周辺部分）に確実に溶着される。
【００２８】
また、光透過窓１４の溶着に用いるビスマス（Ｂｉ）系の低融点ガラス１６として、本実施形態では、少なくともＢｉ２ Ｏ３ 、ＳｉＯ２ 、Ａｌ２ Ｏ３ 、Ｂ２ Ｏ３ 、ＭｇＯ、ＺｎＯを含むものを使用した。ここで、Ｂｉ２ Ｏ３ はこのＢｉ系低融点ガラス１６を構成する主要成分であり、キャップ本体１２の表面に被着されたパラジウム（Ｐｄ）めっき膜Ｐ１のＰｄと共晶反応して光透過窓１４を気密に溶着するＰｄ−Ｂｉ共晶合金層を形成するものであるから、使用する低融点ガラス中に相当程度（３０重量％以上程度）含有されている必要がある。本実施形態では、Ｂｉ２ Ｏ３ を５０重量％含有する低融点ガラス１６を使用した。このＢｉ系低融点ガラス１６は、キャップ本体１２の開口部（光透過孔）１２ａの寸法に合わせてあらかじめリング状のタブレットに粉末成形したもの、あるいはペースト状に成形して使用される。
【００２９】
外側キャップ１０は、カーボン治具に、表面にＰｄめっき（Ｐ１）が施されたキャップ本体１２（中央に所要の大きさで開口部（光透過孔１２ａ）が形成されたもの）と、Ｂｉ系低融点ガラス１６からなるタブレットと、光透過窓１４（キャップ本体１２の開口部１２ａよりも少し大きめに成形されたガラス板）とを位置合わせしてセットし、これらの部品をセットしたカーボン治具を加熱炉に入れ、低融点ガラス１６が溶融される温度まで加熱することによって得られる。本実施形態では、窒素ガス雰囲気中で５００℃まで加熱炉で加熱して、キャップ本体１２に光透過窓１４を溶着した。
【００３０】
また、本発明を特徴付ける内側キャップ２０は、外側キャップ１０のキャップ本体１２と同等の形状（ただし、外側キャップ１０よりも一回り小さい形状）を有している。従って、内側キャップ２０（キャップ本体２２）は、薄板状の金属材（Ｆｅ、Ｆｅ−Ｎｉの合金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏの合金など）をプレス加工することによって、上部に開口部２２ａが形成されたキャップ状に、かつ、その下部の周縁部分が外方に突出してフランジ２２ｂを規定するように成形されている。内側キャップ２０の開口部２２ａは、上述したように外側キャップ１０に収容されたときに光透過窓１４の位置に対応する箇所に設けられている。この内側キャップ２０において特徴的な構成は、その表面に、迷光対策のために有用な黒色めっき膜Ｐ２を被着させたことにある。
【００３１】
一方、ステム３０は、所要形状（図１の例では、競技場のトラックに類似した形状）に加工成形されたアイレット３２と、このアイレット３２上に立設された放熱部３４と、アイレット３２に設けた複数のリード３６，３６Ｇとを備えて構成されている。このアイレット３２には、その厚さ方向にそれぞれ貫通する複数の貫通孔３２ａが設けられており、各々の貫通孔３２ａにそれぞれリード３６が挿通され、ガラス３８によって各貫通孔３２ａにそれぞれ封着されて固定されている。また、一部のリード３６Ｇはアイレット３２の下面にスポット溶接されて設けられており、グランド端子として機能する。つまり、複数のリードのうち一部のリード３６Ｇはアイレット３２に電気的に接続された状態で設けられ、他のリード３６はすべて封着ガラス３８を介してアイレット３２から電気的に絶縁された状態で設けられている。
【００３２】
アイレット３２及び放熱部３４は、例えば、金属立体を鍛造技術（プレス加工）によって成形することで一体的に得ることができ、その材料として、本実施形態では鉄（Ｆｅ）を使用している。ただし、銅（Ｃｕ）やＣｕ合金など他の材料を使用してもよいことはもちろんである。また、放熱部３４はアイレット３２と共に一体成形してもよいが、別個に所要形状のブロックに加工成形した後、アイレット３２上に「ろう接」してもよい。その場合、放熱部３４の材料としては、その放熱機能を高めるために熱伝導性の高いＣｕを使用することが好ましい。この放熱部３４には、後の段階で、その側面の適当な箇所に半導体レーザ素子等の発光素子が実装（図２において実装面３４ａに発光素子４２が実装）されると共に、その上面の適当な箇所に受光素子が実装（図２において実装面３４ｂに受光素子４４が実装）されるようになっている。
【００３３】
また、リード３６，３６Ｇは、金属線をそれぞれ所定の長さに切断することによって得ることができ、その材料としては、銅（Ｃｕ）、鉄（Ｆｅ）、コバール（鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）及びコバルト（Ｃｏ）からなる合金）などが好適に使用される。
【００３４】
本実施形態では、ステム３０の表面全体を覆ってその最表面に金（Ａｕ）めっき膜Ｐ３を被着させている。これは、ステム３０としての機能（光半導体素子を搭載すること）を考慮し、その最表面に要求される属性（搭載する素子との電気的接続を行い易くするためのボンディング性、はんだの濡れ性等）を維持するためである。また、外側キャップ１０と同様に、ステム３０自体の保護も兼ねてＡｕめっき（Ｐ３）の下地めっきとしてニッケル（Ｎｉ）めっきを施している。Ａｕめっきの下地めっきとしては、Ｎｉめっき以外のめっきによることも可能であり、下地めっきを異種金属による複数層に形成することもできる。下地めっきとしてのＮｉめっき及びＡｕめっき（Ｐ３）は、バレルを用いた電解めっきによって行うことができる。バレルめっき法を用いることで、ステム３０の外面の全面にＮｉめっきとＡｕめっき（Ｐ３）が施される。
【００３５】
ステム３０は、例えば、以下の方法で組み立てることができる。先ず、金属材（Ｆｅ）をプレス加工によって所要の形状に成形し、所定の箇所にそれぞれ厚さ方向に貫通する複数の貫通孔３２ａを設けたアイレット３２と、金属材（Ｃｕ）を所要形状のブロックに加工成形した放熱部３４と、それぞれ所定の長さに切断加工した所要本数のリード３６，３６Ｇと、必要な量の封着用のガラス３８とを用意する。次に、アイレット３２上に、図１に示すような位置関係をもって放熱部３４をろう接し、さらにアイレット３２の下面（外側の面）にグランド用のリード３６Ｇをスポット溶接する。次に、これら各部品をカーボン治具にセットする。すなわち、カーボン治具上で、アイレット３２に設けた複数の貫通孔３２ａ内にそれぞれリード３６を挿通し、且つ各々の貫通孔３２ａ内の隙間に所要量のガラス３８を埋め込んだ状態で位置合わせしてセットする。そして、これらの部品をセットしたカーボン治具を加熱炉に入れ、ガラス３８が溶融される温度（８００℃前後）まで加熱することによって、各リード３６がそれぞれ対応する貫通孔３２ａ内でガラス３８によって封着され、固定される（ステム３０の完成）。
【００３６】
以上説明したように、本実施形態に係る光半導体素子用キャップＣＰの構成（図１）によれば、半導体レーザ素子や受光素子等の光半導体素子を搭載するステム３０を気密封止するための本来のキャップ（外側キャップ１０）とは別に、この外側キャップ１０よりも一回り小さい内側キャップ２０を備え、この内側キャップ２０の表面に黒色めっき膜Ｐ２を被着させている。これによって、キャップＣＰ外部（パッケージ外部）の光ディスク等の記録媒体（図示せず）で反射されてパッケージ内（キャップＣＰ内）に戻ってくる光の一部が「迷光」となって受光素子（図２に例示する受光素子４４）以外の部分（ステム３０上）に当たり、その部分で反射されて内側キャップ２０内に散乱された場合でも、その表面に黒色めっき膜Ｐ２が被着されているので、内側キャップ２０の表面での光の反射が抑制され、効果的な迷光防止作用を奏することができる。
【００３７】
また、内側キャップ２０には迷光対策に必要な黒色めっき（Ｐ２）を施す一方で、これとは別個に、外側キャップ１０にはキャップ本体１２への光透過窓１４の溶着に必要なパラジウム（Ｐｄ）めっきを施すことができるので、各々のキャップ１０，２０の作製に際し、互いの条件に制約されることが無い。
【００３８】
また、内側キャップ２０には、外側キャップ１０に設けられているようなガラス（光透過窓１４）が付いていないので、その表面に粗し等の処理（表面粗化）を行っても支障はなく、例えば、その表面に若干の光沢むらが生じているような場合には、かかる表面粗化を行うことで、より確実な迷光対策を実現することができる。
【００３９】
また、内側キャップ２０は、最終的にパッケージ４０として組み立てられたときに外側キャップ１０によって封入されるため、パッケージ４０として使用する際に内側キャップ２０に外圧がかかることは無い。従って、内側キャップ２０にそれほどの強度は要求されず、薄い素材を使用しても十分にその役割（迷光対策）を果たすことができる。
【００４０】
本実施形態に係る光半導体素子用キャップＣＰを備えたパッケージ４０は、前述したように光ピックアップ装置に好適に使用され得る。図２はその場合の構成例を一部切り欠いて分解斜視図の形態で示したものである。
【００４１】
図２に示す光ピックアップ装置５０において、二重構造のキャップＣＰの外側キャップ１０の光透過窓１４上にホログラム素子４６が搭載され、このホログラム素子４６は、図６に例示したホログラム素子６８と同様に、２つの回折格子を有している。また、ステム３０において放熱部３４の側面の適当な箇所（実装面３４ａ）に半導体レーザ素子（チップ）４２が搭載され、放熱部３４の上面の適当な箇所（実装面３４ｂ）に受光素子（チップ）４４が搭載される。その際、半導体レーザ素子４２は、その前面から出射したレーザ光が開口部２２ａ（内側キャップ２０）及び光透過窓１４（外側キャップ１０）を通してホログラム素子４６の一方の回折格子に指向されるように配置され、一方、受光素子４４は、半導体レーザ素子４２から開口部２２ａ、光透過窓１４及びホログラム素子４６を透過して出射されたレーザ光に応答して外部（光ディスク等の記録媒体）で反射された光をホログラム素子４６の他方の回折格子、光透過窓１４及び開口部２２ａを通して検知し得るように配置される。また、各光半導体素子４２，４４は、図２には示していないが、ワイヤを介してそれぞれ対応するリード３６，３６Ｇの接続部、すなわち、アイレット３２上から僅かに突出している各リードの上面であってＡｕめっき膜Ｐ３が被着されている面に電気的に接続されている。
【００４２】
なお、図２に示す構成例では特に示していないが、ステム３０上には、図６に例示したようなモニタ用受光素子６２に相当する光半導体素子も搭載されており、また、ホログラム素子４６以外にも、光ピックアップ装置５０の機能として必要な他の光学素子（ホログラム素子と装置外部の光ディスク等の記録媒体との間に設けられる対物レンズなど）も含まれている。
【００４３】
この光ピックアップ装置５０によれば、半導体レーザ素子４２の後面（図示の例では、下側の面）から出射されたレーザ光がステム３０上に当たり、その部分で反射されてキャップＣＰ内に散乱された場合でも、その内側キャップ２０の表面に被着された黒色めっき膜Ｐ２に吸収されるため、従来形に見られたような保護キャップ内でのレーザ光の乱反射が抑制される。その結果、光ディスク等からの戻り光との干渉も抑制され、迷光量が低減されることにより、信号量（戻り光）のオフセット成分の少ない光ピックアップ装置４０を得ることができる。
【００４４】
上述した実施形態（図１、図２）では、内側キャップ２０の形状として、外側キャップ１０のキャップ本体１２と同等の形状（上部に開口部２２ａを有し、下部の周縁部分がフランジ２２ｂを構成している形状）に形成した場合を例にとって説明したが、本発明の要旨（パッケージ内で散乱した迷光を効果的に吸収すること）からも明らかなように、内側キャップ２０の形状はこれに限定されないことはもちろんである。例えば、図３〜図５に例示するような各種変形例も考えられる。
【００４５】
図３に示す変形例では、内側キャップ２０ａの形状として、そのキャップ本体２４の上部に、上述した実施形態に係る内側キャップ２０の開口部２２ａと同等の開口部２４ａが形成されたキャップ状に成形されている。この構成例では、キャップ本体２４の下部の周縁部分はフランジを構成していない。また、図４に示す変形例では、内側キャップ２０ｂの形状として、そのキャップ本体２６の上部全体が開口（開口部２６ａ）されたキャップ状に成形されている。この構成例も、キャップ本体２６の下部の周縁部分はフランジを構成していない。また、図５に示す変形例では、内側キャップ２０ｃの形状として、そのキャップ本体２８の上部全体が開口（開口部２８ａ）されたキャップ状に、かつ、その下部の周縁部分が外方に突出してフランジ２８ｂを規定するように成形されている。この構成例では、さらに右側に詳細に示すように、内側キャップ２０ｃのフランジ２８ｂに形成されたＶ字状の溝に、外側キャップ１０のフランジ１２ｂの一部が嵌合するような形態で組み合わされている。
【００４６】
また、上述した実施形態では、内側キャップ２０の表面に黒色めっき膜Ｐ２を被着させた場合を例にとって説明したが、本発明の要旨からも明らかなように、内側キャップ２０の表面に被着させるめっき膜がこれに限定されないことはもちろんである。例えば、内側キャップ２０の表面に無光沢パラジウム（Ｐｄ）めっきを施してもよい。
【００４７】
無光沢パラジウム（Ｐｄ）めっきとは、めっき表面が無光沢に仕上がるパラジウムめっきをいい、この無光沢Ｐｄめっきを内側キャップ２０の表面に施した場合、そのめっき表面は濃い灰色もしくは黒色系に近い無光沢面となる。無光沢Ｐｄめっきは、光沢剤を含まないパラジウムめっき液（パラジウムめっき液の例としては、特開２００１−３３５９８６号公報等を参照）を使用し、ハルセル銅板を使用して無光沢めっきがなされる電流密度条件を設定することによって行われる。例えば、無光沢パラジウム（Ｐｄ）めっきを施す場合のめっき条件は、電流密度０．２５（Ａ／ｄｍ2 ）、５分間である。
【００４８】
無光沢Ｐｄめっきを内側キャップ２０の表面に施してその表面状態を電子顕微鏡で観察したところ、そのめっき表面にパラジウムの「針状結晶」が形成されていた。無光沢Ｐｄめっきを施した内側キャップ２０の外観が濃い灰色もしくは黒色系に近い無光沢面となるのは、Ｐｄめっきの表面が針状結晶による極めて微細な凹凸面に形成され、内側キャップ２０の表面で光が乱反射し、散乱されることによると考えられる。すなわち、無光沢パラジウム（Ｐｄ）めっきは、めっき表面に「針状結晶」が形成されるめっき条件でめっきを施すことにより、形成することができる。また、無光沢Ｐｄめっきは、そのめっき厚が薄いと十分な無光沢面に仕上がらず、黒色系の色調が薄くなる。従って、内側キャップ２０の表面に無光沢Ｐｄめっきを施す場合には、黒色系に近い無光沢面に仕上がる十分な厚さに形成する必要がある。例えば、無光沢Ｐｄめっき膜Ｐ１を０．３μｍ以上の厚さに形成するのが望ましい。
【００４９】
また、上述した実施形態では、内側キャップ２０の形態として、薄板状の金属材をプレス加工することによって外側キャップ１０よりも一回り小さいキャップ状に成形したものの表面に黒色めっき（Ｐ２）を施した場合を例にとって説明したが、本発明の要旨からも明らかなように、内側キャップ２０の形態はこれに限定されないことはもちろんである。要は、パッケージ外部からの戻り光の一部が迷光となってパッケージ内に散乱した場合でも、その迷光を吸収できるような何らかの処理（手段）が内側キャップの少なくとも内表面に施されていれば十分である。従って、使用する材料は金属に限定されず、黒色化する手段についても「めっき」に限定されないことはもちろんである。
【００５０】
例えば、適当な樹脂（ポリカーボネート樹脂やアクリル樹脂等）の中に光を吸収する属性を有した材料（黒色顔料や黒色染料インク等）を混入させたものを所要のキャップ状に成形したり、あるいは、当該樹脂を所要のキャップ状に成形した後でその表面（少なくとも内表面）に当該材料をコーティングすることによっても、本発明が意図する内側キャップを作製することは可能である。
【００５１】
また、上述した実施形態では、外側キャップ１０について、光透過窓１４をキャップ本体１２に溶着する低融点ガラスとして鉛フリーのビスマス（Ｂｉ）系の低融点ガラス１６を用いた場合を例にとって説明したが、鉛フリーの低融点ガラスはビスマス（Ｂｉ）系のものに限定されないことはもちろんである。例えば、バナジン酸塩系の低融点ガラス（バナジウム（Ｖ）を主要な構成成分とする低融点ガラス）等の他の低融点ガラスを使用することも可能である。バナジン酸塩系の低融点ガラスを使用した場合もキャップ本体１２にパラジウム（Ｐｄ）めっきを施すことにより、光透過窓１４を溶着する際に、低融点ガラスとキャップ本体１２との界面に、バナジン酸塩系の低融点ガラスに含まれるバナジウム（Ｖ）とパラジウム（Ｐｄ）との共晶合金層が形成され、キャップ本体１２に低融点ガラスを密着して光透過窓１４を気密に溶着することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の一実施形態に係る光半導体素子用キャップを備えたパッケージの構成を一部切り欠いて示す分解斜視図である。
【図２】図１のパッケージを用いた光ピックアップ装置の概略構成を一部切り欠いて示す分解斜視図である。
【図３】図１に示す光半導体素子用キャップの一変形例に係る構成を一部切り欠いて示す斜視図である。
【図４】図１に示す光半導体素子用キャップの他の変形例に係る構成を一部切り欠いて示す斜視図である。
【図５】図１に示す光半導体素子用キャップの更に他の変形例に係る構成を一部切り欠いて示す斜視図である。
【図６】従来の光ピックアップ装置の構成例を概略的に示す透視斜視図である。
【符号の説明】
【００５３】
１０…外側キャップ、
１２…キャップ用アイレット（キャップ本体）、
１２ａ…光透過孔（開口部）、
１２ｂ…フランジ、
１４…ガラス板（光透過窓）、
１６…ビスマス（Ｂｉ）系の低融点ガラス（溶着材）、
２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ…内側キャップ、
２２，２４，２６，２８…キャップ本体、
２２ａ，２４ａ，２６ａ，２８ａ…開口部、
２２ｂ，２８ｂ…フランジ、
３０…ステム、
３２…アイレット、
３４…放熱部、
３４ａ，３４ｂ…（光半導体素子の）実装面、
３６，３６Ｇ…リード、
３８…封着用ガラス、
４０…光半導体素子用パッケージ、
４２，４４…光半導体素子、
４６…ホログラム素子、
５０…光ピックアップ装置、
ＣＰ…（光半導体素子用）キャップ、
Ｐ１…パラジウム（Ｐｄ）めっき膜、
Ｐ２…黒色めっき膜、
Ｐ３…金（Ａｕ）めっき膜。
【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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