(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状の胴体部とこの胴体部の一端を閉じるとともに中央部に開口を有する頂部と上記胴体部の他端に配設された取付部とを有するキャップ本体と、
このキャップ本体の上記胴体部内側に、頂部の上記開口に対向して配設された透明な窓部材と、
この窓部材とキャップ本体の内側表面とを接着するとともに、金属粒子が含有され導電性が付与された低融点ガラス材と、
この低融点ガラス材の表面であって上記キャップ本体の内側に向けられた表面を覆い、この表面上に直接配設された、上記低融点ガラス材より吸湿性が少ないメッキ膜と、
を備えた光半導体装置用キャップ。
【請求項２】
筒状の胴体部とこの胴体部の一端を閉じるとともに中央部に開口を有する頂部と上記胴体部の他端に配設された取付部とを有する金属材料のキャップ本体と、
このキャップ本体の頂部の内側表面であって上記開口の周縁に形成された金属酸化膜層と、
この金属酸化膜層に対向して表面に配設された第１のシリコン酸化膜層を有し、この第１のシリコン酸化膜層と上記金属酸化膜層とを介して、上記開口に対向して上記キャップ本体と接着された透明な窓部材と、
を備えた光半導体装置用キャップ。
【請求項３】
窓部材と同程度の熱膨張係数を有する材料で形成されるとともに金属酸化膜層に対向して表裏面に配設された第２のシリコン酸化膜層を有する環状部材を窓部材とキャップ本体との間にさらに配設するとともに、この環状部材が上記第２のシリコン酸化膜層と金属酸化膜層とを介してキャップ本体と、また上記第２のシリコン酸化膜層と上記第１のシリコン酸化膜層とを介して窓部材とそれぞれ接着されたことを特徴とする請求項２記載の光半導体装置用キャップ。
【請求項４】
一主面を有する取付基板と、
この取付基板の上記一主面上に台座を介して配設された光半導体素子と、
この光半導体素子をそのキャップ本体内部に封入し、上記取付基板上に配設された請求項１ないし３のいずれか１項に記載の光半導体装置用キャップと、
を備えた光半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、光半導体装置用キャップとこれを用いた光半導体装置に関するもので、特に露点上昇を防止する光半導体装置用キャップの構造とこれを用いた光半導体装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体レーザの応用範囲の広がりに伴って、半導体レーザの使用環境が厳しくなってきている。例えば、温度８５℃、湿度８５％の高温・高湿での厳しい環境に放置される場合もある。そのため半導体レーザ装置は−４０℃〜＋８５℃でのデバイスの信頼性の保証が要求される。
そこで上記のような高温・高湿での環境下にも耐えられるように、金属キャップに工夫が施されてきた。
【０００３】
図５は従来の半導体レーザ装置用キャップの断面図である。
図５において、１００はキャップ、１０２は金属キャン、１０４は窓ガラス、１０６は低融点ガラス（以下、ＬＴＧという）で主成分はＰｂＯである。１０８は導電性材料、１１０はＮｉメッキである。
取付基板（図示せず）の上に実装されたレーザダイオードチップ（図示せず、以下、ＬＤチップという）に、このキャップ１００を被せることにより、レーザチップを封入し、耐環境性を高めている。
【０００４】
キャップ１００に使用されている、窓ガラス１０４と金属キャン１０２を接着するためのＬＴＧ１０６は脆く壊れやすく、また吸湿性が高いので水分と反応してＬＴＧ１０６の主成分であるＰｂＯのＰｂが溶け出し、窓ガラス１０４の外表面に付着することがあり、これらの問題を解決するために、例えば上記の従来例の特開平８−２５０６１６号公報に記載されているように、窓ガラス１０４と金属キャン１０２を接着しているＬＴＧ１０６の外表面に導電性材料を被覆しさらにその上にＮｉメッキを行なっている。
【０００５】
ＬＤチップを取付基板に実装した後、上記のようなキャップ１００が取付基板に溶接され、 ＬＤチップは密封されるので、ＬＴＧ１０６の外表面に導電性材料を被覆しさらにその上にＮｉメッキを施したことと合わせて、外部からの保護と外気からの水分の浸入が防止され、取付基板により封止されたキャップ１００の内部は湿度の低い環境が保たれ、外部原因による信頼性の劣化が防止される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、キャップ１００を取付基板に溶接する際やＬＤチップのダイボンド、またワイヤボンド時などの組立時に大なり小なり熱応力が発生する。
この熱応力を除去するために、キャップ１００の溶接後にアニールのために高温保存を行なう。
キャップ１００のＬＴＧ１０６が湿気を含んだまま、キャップ１００を溶接すると、アニールのために高温保存の際にＬＴＧ１０６から水分が放出されて、密封されているキャップ１００内部の露点が上昇し、常温に戻したときにキャップ１００内部で結露する。
【０００７】
このためＬＴＧ１０６の結露によるＰｂＯのＰｂの溶出が原因の窓ガラス１０４の汚染や、結露による窓ガラス１０４の曇りなどによりレーザ装置の光学特性が劣化したり、さらにはキャップ１００内部の水分がＬＤチップに吸着し電気的特性が劣化するなどの問題が生じる場合があった。
この発明はこのような問題点を解消するためになされたもので、この発明の第１の目的は、キャップを溶接した後露点上昇が生じないキャップを提供することであり、第二の目的はキャップ内の露点上昇を抑制することにより、光学的特性は電気的特性の劣化が少なく信頼性の高い光半導体装置を提供することである。
【０００８】
なお、上述した公知文献に加えて、気密性に優れた光透過窓を備えた半導体用パッケージに関して、特開平８−２４１９３３号公報がある。これは、パッケージ本体と窓材の材料選択の自由度を高め、気密性の優れた透過窓構造にするために、窓材とパッケージ本体との間に金属枠を介在させたものである。
この発明では、窓材と金属枠とを低融点ガラスで接着し、この接着したものの金属枠とパッケージ本体とをはんだで接着するもので、窓材を接着した後メッキ液に浸漬する必要が無く低融点ガラスのメッキ液への溶融が無く、窓材と金属枠部材と低融点ガラスとの間で熱膨張の整合を取っておけばパッケージ本体の材料選択の自由度は高くなるというものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る光半導体装置用キャップは、筒状の胴体部とこの胴体部の一端を閉じるとともに中央部に開口を有する頂部と胴体部の他端に配設された取付部とを有するキャップ本体と、このキャップ本体の胴体部内側に、頂部の開口に対向して配設された透明な窓部材と、この窓部材とキャップ本体の内側表面との間に配設され、これら窓部材とキャップ本体とを接着する接着部材と、この接着部材の表面の窓部材とキャップ本体の内側表面との間の露呈面に配設された、接着部材より吸湿性が少ない材料で形成された薄膜と、を備えたもので、接着部材に吸収された水分がキャップ本体の内側に放出されることを防止することができる。
【００１０】
さらに、接着部材に金属材粒子を含有させ導電性を付与するとともに薄膜を接着部材の露呈面に直接配設されたメッキ膜としたもので、接着部材に吸収された水分がキャップ本体の内側に放出されることを防止する薄膜を簡単に形成できる構成とすることができる。
【００１１】
また、筒状の胴体部とこの胴体部の一端を閉じるとともに中央部に開口を有する頂部と胴体部の他端に配設された取付部とを有するキャップ本体と、このキャップ本体の胴体部内側に、頂部の開口に対向して配設された透明な窓部材と、この窓部材とキャップ本体の内面との間に配設され、これら窓部材とキャップ本体とを接着する接着部材と、キャップ本体の胴体部内面に配設された吸湿材と、を備えたもので、キャップ本体の接着部材から放出された水分を吸収し、キャップ本体の内側空間の露点の上昇を抑制することができる。
【００１２】
また、筒状の胴体部とこの胴体部の一端を閉じるとともに中央部に開口を有する頂部と胴体部の他端に配設された取付部とを有する金属材料のキャップ本体と、このキャップ本体の頂部の内側表面であって開口の周縁に形成された金属酸化膜層と、この金属酸化膜層に対向して表面に配設された第１のシリコン酸化膜層を有し、この第１のシリコン酸化膜層と金属酸化膜層とを介して、開口に対向してキャップ本体と接着された透明な窓部材と、を備えたもので、キャップ本体の内側空間へ水分を放出する原因物質を除去して、キャップ本体と窓部材とを接着した構成とすることができる。
【００１３】
さらに、窓部材と同程度の熱膨張係数を有する材料で形成されるとともに金属酸化膜層に対向して表裏面に配設された第２のシリコン酸化膜層を有する環状部材を窓部材とキャップ本体との間にさらに配設するとともに、この環状部材が第２のシリコン酸化膜層と金属酸化膜層とを介してキャップ本体と、また第２のシリコン酸化膜層と第１のシリコン酸化膜層とを介して窓部材とそれぞれ接着したもので、窓部材の熱変形を緩和し、熱応力を低くすることができる。
【００１４】
また、この発明に係る光半導体装置は、一主面を有する取付基板と、この取付基板の一主面上に台座を介して配設された光半導体素子と、この光半導体素子をそのキャップ本体内部に封入し、取付基板上に請求項１ないし６のいずれか１項に記載の光半導体装置用キャップとを備えたもので、光半導体素子を封入したキャップ本体の内側空間の露点上昇を抑制し、結露を防止することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に記載の実施の形態においては、光半導体素子として、例えばＬＤを使用した場合について説明する。
実施の形態１．
この実施の形態は、金属キャンと窓ガラスとを接着するＬＴＧに金属フィラーを含有させて導電性を持たせ、金属キャン内側空間に露呈したＬＴＧの表面にメッキ層を直接形成し、金属キャン内側空間にＬＴＧの含有水分が放出されないようにしたものである。
【００１６】
図１はこの発明に係る半導体レーザ装置の分解断面図である。
図１において、１０は半導体レーザ装置、１２は取付基板、１４はこの取付基板に配設された外部リード端子で、１４ａは高電位側の外部リード端子で取付基板１２と絶縁されている。１４ｂは低電位側の外部リード端子で、例えば接地される。外部リード端子１４は必ずしも２本ではなく、適宜本数は決められる。１６は内部リード端子である。１８は光半導体素子としてのＬＤチップ、２０はこのＬＤチップ１８を取り付けるサブマウント、２２はサブマウント２０が取り付けられたマウントで、サブマウント２０，マウント２２が台座を構成する。
【００１７】
このマウント２２が取付基板１２に取り付けられ、ＬＤチップ１８の出射光が取付基板１２に対して垂直に出射されるように実装される。図１の矢印は出射光を示す。
破線で囲まれた２３はパッケージ本体で、取付基板１２、取付基板１２に装着されている外部リード端子１４、内部リード端子１６、 ＬＤチップ１８、サブマウント２０、マウント２２、接続ワイヤ（図示せず）などを含めて構成され、後に述べる金属キャップを除く部分がパッケージ本体２３で、半導体レーザ装置１０は、後に述べる金属キャップとパッケージ本体２３とで構成されている。
【００１８】
ＬＤチップ１８の高電位側端子（図示せず）は内部リード端子１６と、例えばワイヤボンディング（図示せず）で接続され、ＬＤチップ１８の低電位側端子（図示せず）はサブマウント２０、マウント２２を介して低電位側の外部リード端子１４ｂに接続される。
図１の破線で囲まれた２４は光半導体装置用キャップとしての金属キャップである。
金属キャップ２４は、キャップ本体としての金属キャン２６、レーザ光を透過する透明な窓部材としての窓ガラス２８、この窓ガラス２８と金属キャン２６を接着する接着部材としての低融点ガラス（ＬＴＧ）３０、及びこのＬＴＧ３０の表面の露呈面に形成された薄膜としてのＮｉメッキ膜３２で構成されている。
【００１９】
金属キャン２６はＦｅ−Ｃｏ−Ｎｉ合金からなり、円筒形の胴体部２６ａ、胴体部２６ａの上端を閉じる頂部２６ｂ、胴体部２６ａの下端にフランジ状に張り出した取付部２６ｃ、及びＬＴＧ３０の接着部を除いて被覆された金属キャン２６の仕上げのためのＮｉメッキ膜２６ｄから構成されている。
また頂部２６ｂには、レーザ光を出射するための開口２６ｅが形成されている。
ＬＴＧ３０は、Ｎｉメッキ膜３２が形成できるような、Ｎｉメッキ可能な金属フィラー３０ａを含有し、導電性が付与されている。
【００２０】
金属キャップ２４は、窓ガラス２８をＬＴＧ３０で接着する際、金属キャン２６の表面には金属酸化膜（図示せず）が形成され、酸化物の共有結合によりＬＴＧ３０を介して窓ガラス２８と金属キャン２６とが接着される。この後金属キャン２６の金属酸化膜はエッチングにより除去され、金属キャン２６の表面に仕上げのＮｉメッキ膜２６ｄが形成される。この仕上げのＮｉメッキ膜２６ｄ形成の際に、 ＬＴＧ３０はＮｉメッキ可能な金属フィラー３０ａを含有し、導電性を付与されているので、ＬＴＧ３０の表面にもＮｉメッキ膜３２が形成される。Ｎｉメッキ膜３２の厚さは１μｍ以上の厚さがあればよい。
【００２１】
このように構成された金属キャップ２４は、ＬＤチップ１８が実装された取付基板１２の表面に取付部２６ｃにより直接溶接され、 ＬＤチップ１８、内部リード端子１６、サブマウント２０、マウント２２等は金属キャップ２４の内側空間に封入され、金属キャップ２４の内側空間は外部と空気の流通が遮断される。
図１の鎖線の部分で金属キャップ２４とパッケージ本体２３とが溶接され、半導体レーザ装置１０が構成されると、ＬＤチップ１８のダイボンディング、配線のためのワイヤボンディング、さらに金属キャップ２４の溶接の際等の組立時に発生した熱応力を緩和するために、半導体レーザ装置１０を高温保持してアニールされる。
【００２２】
この際、この実施の形態１に係る半導体レーザ装置１０においては、窓ガラス２８と金属キャン２６とを接着するＬＴＧ３０は、金属キャップ２４の内側の露呈面にはＮｉメッキ膜３２が形成されている。このためアニールの際の高温保持においても、金属キャップ２４と取付基板１２とで囲まれる空間にはＬＴＧ３０からの水分の放出は行われない。このためアニールが終わって常温に戻されたときでも、湿度が低く露点上昇は生じないので、結露することはない。
したがって、金属キャップ２４の内側の窓ガラス２８表面がＬＴＧのＰｂにより汚染されることはなく、また結露によって金属キャップ２４の内側の窓ガラス２８の表面が曇ることはない。このため半導体レーザ装置１０の光学的特性の劣化が防止される。さらに結露が発生しないので、ＬＤチップ１８の電気的特性が劣化することはない。
【００２３】
このように、窓ガラス２８と金属キャン２６とを接着するＬＴＧ３０の金属キャップ２４の内側の露呈面にＮｉメッキ膜３２を設けることにより、この金属キャップ２４を使用した半導体レーザ装置１０は光学的特性および電気的特性の劣化が防止され、信頼性の高い半導体レーザ装置１０を得ることができる。
上記の説明では、ＬＴＧの表面にＮｉメッキを形成する例を説明したが、必ずしもこれに限らず、水分の吸放出が遮断できる他の金属膜や誘電体膜でも同様の効果を奏する。
【００２４】
実施の形態２．
この実施の形態は、金属キャン内側表面に吸湿材を装着して、金属キャップをパッケージ本体に溶接した後のアニールの際に放出される水分を吸着し、常温に戻した時にも露点上昇が生じないようにするものである。
図２はこの実施の形態に係る金属キャップの断面図である。
この実施の形態では金属キャップと溶接され、ともに半導体レーザ装置を構成するパッケージ本体は実施の形態１と同じであるので、金属キャップのみ説明する。これは以下の実施の形態の説明においても同様である。
【００２５】
図２において、４０は金属キャップ、４２は吸湿材である。吸湿材４２は金属キャン２６の内側表面に形成された仕上げ用のＮｉメッキ膜２６ｄの表面上に装着されている。
図２において、図１と同じ符号は、同じ物か相当のものである。これは以下の実施の形態の説明においても同様である。
金属キャップ４０がパッケージ本体２３の取付基板１２の表面に直接溶接されると、吸湿材４２はＬＤチップ１８、内部リード端子１６、サブマウント２０、マウント２２等と一緒に外部と空気の流通が遮断された金属キャップ４０の内側空間に封入される。
【００２６】
この後組立時に発生した熱応力を緩和するために、半導体レーザ装置１０を高温保持してアニールされる。この時ＬＴＧ３０に含まれていた水分が金属キャップ４０の内側空間に放出されるが、吸湿材４２によって吸着される。このため常温に温度が降下しても、金属キャップ４０の内側空間において露点上昇が発生せず、金属キャップ４０の内側表面やＬＴＧ３０表面、窓ガラス２８の表面などに結露することはない。それゆえＬＴＧ３０のＰｂが溶け出して窓ガラス２８の表面を汚染したり、結露による水滴が窓ガラス２８の表面を水滴で曇らせたりすることはなく半導体レーザ装置１０の光学的特性の劣化が防止される。またＬＤチップ１８に水滴が付着することはないので、ＬＤチップ１８の電気的特性が劣化することはない。
【００２７】
このように、金属キャップ２４の内側表面に吸湿材４２を装着することにより、この金属キャップ４０を使用した半導体レーザ装置１０は光学的特性および電気的特性の劣化が防止され、信頼性の高い半導体レーザ装置１０を得ることができる。
【００２８】
実施の形態３．
この実施の形態は、金属キャンの頂部内側の開口周縁に金属酸化膜層を形成し、一方窓ガラスの方にも金属キャンの頂部の開口周縁に対向してシリコン酸化膜層を形成し、金属キャンの金属酸化膜層と窓ガラスのシリコン酸化膜層とを共有結合により直接に接着し、金属キャンと窓ガラスとの接着に低融点ガラスを使用しないようにして金属キャップの内側に水分を放出されるのを防止するものである。
図３はこの実施の形態に係る金属キャップの断面図である。
【００２９】
図３において、４６は金属キャップ、４８は金属キャン２６の頂部２６ｂの内側の開口２６ｅの周縁に形成された金属酸化膜層で、この金属酸化膜層４８はＮｉメッキ膜２６ｄが形成される前に形成される。５０は金属キャン２６の金属酸化膜層４８に対応して窓ガラス２８の外周縁に形成された第１のシリコン酸化膜層としてのシリコン酸化膜層である。
金属キャン２６と窓ガラス２８とは、加熱して金属キャン２６の金属酸化膜層４８と窓ガラス２８のシリコン酸化膜層との共有結合をおこすことにより、接着される。その後、金属キャップ４６の表面にＮｉメッキ膜を形成して仕上げされる。
【００３０】
金属キャップ４６がパッケージ本体２３に溶接された後、組立時に発生した熱応力を緩和するためのアニールされる。この時この金属キャップ４６は水分の吸放出を行なうＬＴＧが使用されていないので、常温に温度が降下しても、金属キャップ４６の内側空間において露点上昇が発生せず、金属キャップ４６の内側の窓ガラス２８の表面などに結露することはないし、もちろんＰｂによる汚染も無い。それゆえ半導体レーザ装置１０の光学的特性の劣化が防止される。またＬＤチップ１８に水滴が付着することはないので、ＬＤチップ１８の電気的特性が劣化することはない。
【００３１】
このように、金属キャン２６の金属酸化膜層４８と窓ガラス２８のシリコン酸化膜層５０とを共有結合により直接に接着し、金属キャン２６と窓ガラス２８との接着に低融点ガラスを使用しないようにした金属キャップ４６を使用した半導体レーザ装置１０は光学的特性および電気的特性の劣化が防止され、信頼性の高い半導体レーザ装置１０を得ることができる。
【００３２】
実施の形態４．
この実施の形態は、金属キャンの金属酸化膜層と窓ガラスのシリコン酸化膜層とを共有結合により直接に接着する場合において、熱応力を緩和するために、金属キャンと窓ガラスとの間に窓ガラスと同じ材料の環状部材を介在させて接着するものである。
図４はこの実施の形態に係る金属キャップの断面図である。
図４において、５６は金属キャップ、５８は窓ガラス２８同じ材料の環状部材としての環状リング、この環状リング５８はこの実施の形態においては窓ガラス２８同じ材料で形成したが、窓ガラス２８同じ程度の熱膨張係数の材料であれば他の材料で構成してもよい。
【００３３】
６０は第２のシリコン酸化膜層としてのシリコン酸化膜層で、このシリコン酸化膜層６０は環状リング５８の表裏面の外周縁に、金属キャン２６に形成された金属酸化膜層４８、窓ガラス２８のシリコン酸化膜層５０と対応させて形成されている。環状リング５８の厚みは０．１〜０．３μｍ程度である。
環状リング５８のシリコン酸化膜層６０は、金属キャン２６に形成された金属酸化膜層４８、窓ガラス２８のシリコン酸化膜層５０とそれぞれ共有結合で直接接着される。
【００３４】
金属キャン２６に形成された金属酸化膜層４８と窓ガラス２８のシリコン酸化膜層５０とを共有結合により、直接接着する場合加熱する必要がある。このとき金属キャンの材料と窓ガラス２８の材料とは熱膨張率が異なり、金属キャン２６と窓ガラス２８との溶接面を介して熱応力が生じる。このため環状リング５８を両者の間に介挿しておくと、環状リング５８はその形状により窓ガラス２８に比べて変形しやすい。したがって金属キャン２６による熱歪みを受けた場合においても、熱歪みを吸収しやすい。このため金属キャン２６による熱歪みがそのまま窓ガラス２８に伝達されないので、窓ガラス２８に加わる変形は小さくなり、熱応力も小さくなる。このため窓ガラス２８は損傷を受け難くなり、金属キャップ５６の歩留まりが向上し、またその機械的な信頼性が高くなる。
【００３５】
したがってこの実施の形態で述べた金属キャップ５６をパッケージ本体に溶接する場合にも、熱応力によって窓ガラスが損傷を受け難くなり、半導体レーザ装置１０の歩留まりが向上するとともに、この金属キャップ５６を使用することにより半導体レーザ装置１０の機械的な信頼性も高くなる。
以上の各実施の形態においては、光半導体装置として半導体レーザ装置に就いて説明したが、半導体受光素子を用いた光半導体装置にこの発明のキャップを用いても同様の効果を奏する。
【００３６】
【発明の効果】
この発明に係る光半導体装置用キャップおよび光半導体装置は、以上に説明したような構成を備えているので、以下のような効果を有する。
この発明に係る光半導体装置用キャップによれば、窓部材とキャップ本体とを接着する接着部材の表面の、窓部材とキャップ本体の内側表面との間の露呈面に配設された、接着部材より吸湿性が少ない材料で形成された薄膜と、を備えたもので、接着部材に吸収された水分がキャップ本体の内側に放出されることを防止することができる。そしてキャップがパッケージ本体と組み合わされて光半導体装置を構成した場合、組立時の熱応力緩和のためのアニールを行なっても、接着部材からキャップ本体内側空間への水分の放出を防止でき、窓部材の光透過面の汚染や曇りを防止し光学的特性の劣化が抑制され、光半導体素子の電気的特性の劣化が抑制される。延いては信頼性の高い光半導体装置を構成することができる。
【００３７】
さらに、接着部材に金属材粒子を含有させ導電性を付与するとともに薄膜を接着部材の露呈面に直接配設されたメッキ膜としたもので、接着部材に吸収された水分がキャップ本体の内側に放出されることを防止する薄膜を簡単に形成できる構成とすることができる。この構成により、接着部材に吸収された水分がキャップ本体の内側に放出されることを防止することができる光半導体装置用のキャップを安価に製造することができる。延いては信頼性が高く、安価な光半導体装置を構成することができる。
【００３８】
また、キャップ本体と、このキャップ本体の胴体部内側に配設された透明な窓部材と、窓部材とキャップ本体とを接着する接着部材と、キャップ本体の胴体部内面に配設された吸湿材と、を備えたもので、キャップ本体の接着部材から放出された水分を吸収し、キャップ本体の内側空間の露点の上昇を抑制することができる。そしてキャップがパッケージ本体と組み合わされて光半導体装置を構成した場合、組立時の熱応力緩和のためのアニールを行なっても、接着材からキャップ本体内側空間へ放出される水分を吸収でき、窓部材の光透過面の汚染や曇りを防止し光学的特性の劣化が抑制され、光半導体素子の電気的特性の劣化が抑制される。延いては信頼性の高い光半導体装置を構成することができる。
【００３９】
また、金属材料のキャップ本体と、このキャップ本体の頂部の内側表面であって開口の周縁に形成された金属酸化膜層と、この金属酸化膜層に対向して表面に配設された第１のシリコン酸化膜層を有し、この第１のシリコン酸化膜層と金属酸化膜層とを介して、開口に対向してキャップ本体と接着された透明な窓部材と、を備えたもので、キャップ本体の内側空間へ水分を放出する原因物質を除去して、キャップ本体と窓部材とを接着した構成とすることができ、簡単な構成の光半導体装置用キャップを構成できる。そしてキャップがパッケージ本体と組み合わされて光半導体装置を構成した場合、組立時の熱応力緩和のためのアニールを行なっても、キャップ本体内側空間への水分の放出がなく、窓部材の光透過面の汚染や曇りがなく光学的特性の劣化が抑制され、光半導体素子の電気的特性の劣化が抑制される。延いては信頼性の高い光半導体装置を構成することができる。
【００４０】
さらに、窓部材と同程度の熱膨張係数を有する材料で形成されるとともに金属酸化膜層に対向して表裏面に配設された第２のシリコン酸化膜層を有する環状部材を窓部材とキャップ本体との間にさらに配設するとともに、この環状部材が第２のシリコン酸化膜層と金属酸化膜層とを介してキャップ本体と、また第２のシリコン酸化膜層と第１のシリコン酸化膜層とを介して窓部材とそれぞれ接着したもので、窓部材の熱変形を緩和し、熱応力を低くすることができる。このため半導体装置用キャップの歩留まりを高めることができる。そしてキャップがパッケージ本体と組み合わされて光半導体装置を構成した場合、光半導体装置の歩留まりも高めることができ、延いては安価で信頼性の高い光半導体装置を構成することができる。
【００４１】
また、この発明に係る光半導体装置は、一主面を有する取付基板と、この取付基板の一主面上に台座を介して配設された光半導体素子と、この光半導体素子をそのキャップ本体内部に封入し、取付基板上に請求項１ないし６のいずれか１項に記載の光半導体装置用キャップとを備えたもので、光半導体素子を封入したキャップ本体の内側空間の露点上昇を抑制し、結露を防止することができる。延いては信頼性の高い光半導体装置を構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明に係る光半導体装置の分解断面図である。
【図２】  この発明に係る光半導体装置用キャップの断面図である。
【図３】  この発明に係る光半導体装置用キャップの断面図である。
【図４】  この発明に係る光半導体装置用キャップの断面図である。
【図５】  従来の半導体レーザ装置用のキャップの断面図である。
【符号の説明】
１２  取付基板、１８  レーザダイオードチップ、２０  サブマウント、２２マウント、２６  金属キャン、２８  窓ガラス、３０  低融点ガラス、３０ａ金属フィラー、３２  Ｎｉメッキ膜、４２  吸湿材、４８  金属酸化膜、５０シリコン酸化膜、５８  環状リング、６０  シリコン酸化膜。
【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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