(57)【要約】  【課題】  接合材の剥離等を抑制し、気密信頼性の高い蓋体および光半導体素子収納用パッケージを提供すること。  【解決手段】  蓋体１０は、一方表面から他方表面にかけて光が通る開口部１ａを有する板状の枠体１と、開口部１ａを取り囲むように枠体１の一方表面に接合された枠状の緩衝部材２と、この緩衝部材２の枠体１との接合面２ａと反対側の面２ｂに接合され、開口部１ａを塞ぐ窓部材３とを備え、緩衝部材２は、枠体１との接合面２ａおよび窓部材３との接合面２ｂの間の中間部２ｅから枠体１との接合面２ａおよび窓部材３との接合面２ｂに向けて、それぞれ漸次幅が小さくなるように傾斜した側面を有する。両接合面に向けて漸次傾斜して肉厚が薄くなるようにされていることによって、緩衝部材２と枠体１および窓部材３との間の熱応力、および熱応力に起因した接合材４の剥離等を抑制することができる。【選択図】  図２
2013206949.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方表面から他方表面にかけて光が通る開口部を有する板状の枠体と、前記開口部を取り囲むように前記枠体の一方表面に接合された枠状の緩衝部材と、該緩衝部材の前記枠体との接合面と反対側の面に接合された、前記開口部を塞ぐ窓部材とを備え、
前記緩衝部材は、前記枠体との接合面および前記窓部材との接合面の間の中間部から前記枠体との接合面および前記窓部材との接合面に向けて、それぞれ漸次幅が小さくなるように傾斜した側面を有することを特徴とする蓋体。
【請求項２】
前記緩衝部材の前記側面は、前記中間部から前記枠体との接合面および前記窓部材との接合面に向けて傾斜した凹曲面であることを特徴とする請求項１記載の蓋体。
【請求項３】
前記緩衝部材は、内側および外側の両方に傾斜した前記側面を有することを特徴とする請求項１または２記載の蓋体。
【請求項４】
前記緩衝部材の内側および外側の傾斜した前記側面は、前記緩衝部材の上下中心面に関して対称な形状であることを特徴とする請求項３記載の蓋体。
【請求項５】
前記緩衝部材と前記枠体および前記窓部材とはろう材で接合されており、前記枠体側の前記側面における前記枠体との接合面に平行な方向のろう材の厚みは、前記窓部材側の前記側面における前記窓部材との接合面に平行な方向のろう材の厚みよりも厚いことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の蓋体。
【請求項６】
上面に光半導体素子が搭載されて収容される凹部を有する基体と、該基体の上面の前記凹部の周囲に接合された請求項１乃至５のいずれかに記載の蓋体とを具備することを特徴とする光半導体素子収納用パッケージ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光半導体素子を封止して保護するための光半導体素子収納用パッケージに用いられる蓋体に関し、特にＣＣＤ，ＣＭＯＳ等の撮像素子、センサー、光スイッチ，ミラーデバイス等のＭＥＭＳ、ＬＤ，ＰＤ等の光半導体素子等を保護するための蓋体およびこれを用いた光半導体素子収納用パッケージに関する。
【背景技術】
【０００２】
光半導体素子収納用パッケージ（以下、単にパッケージとも言う）において、光が透過する窓を備えたものがある。窓部には、光に対して透明な部材を用いる必要があるために、パッケージ筐体の他の部分とは異なる材料が用いられる。材料が異なるために、窓部と他の筐体部分との熱膨張率等の材料物性が異なる場合が多い。そこで、熱膨張率の異なる部材間の応力を緩和する方策が様々取られてきた。
【０００３】
図３は、その一例を示す半導体素子収納用パッケージ１００である（例えば、特許文献１参照）。この半導体素子収納用パッケージ１００においては、搭載したセラミック基体１０１に搭載された半導体素子１０５を封止するために、セラミック基体１０１の上面に金属製のカバー１０２が金属リング１０３を介して接合される。
【０００４】
そして、セラミックス基体１０１と金属製カバー１０２および金属リング１０３との間の熱応力を緩和するため、金属リング１０３のセラミック基体１０１側の接合部面積を小さくしてある。この金属リング１０３の接合面積の小さい部分とセラミック基体１０１とをろう材１０４を介して接合することによって、セラミック基体１０１と金属製カバー１０２および金属リング１０３との間に生じる熱応力を緩和しようとするものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１７６０８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来の光半導体素子収納用パッケージは、金属リング１０３の肉厚を薄くした部分との間にできる段差部に応力が集中してしまうという問題があった。また、複雑な応力が残ると、金属リング１０３に捻じれ等の変形が生じ、これによってろう材が剥離したりするという問題点があった。
【０００７】
したがって、本発明はかかる従来の問題点に鑑み案出されたものであり、その目的は、熱膨張係数の違いによって生じる熱応力に起因した、接合材の剥離等を抑制することができる、気密信頼性の高い蓋体および光半導体素子収納用パッケージを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一実施形態に係る蓋体は、一方表面から他方表面にかけて光が通る開口部を有する板状の枠体と、前記開口部を取り囲むように前記枠体の一方表面に接合された枠状の緩衝部材と、該緩衝部材の前記枠体との接合面と反対側の面に接合された、前記開口部を塞ぐ窓部材とを備え、前記緩衝部材は、前記枠体との接合面および前記窓部材との接合面の間の中間部から前記枠体との接合面および前記窓部材との接合面に向けて、それぞれ漸次幅が小さくなるように傾斜した側面を有することを特徴とするものである。
【０００９】
上記蓋体において、前記緩衝部材の前記側面は、前記中間部から前記枠体との接合面および前記窓部材との接合面に向けて傾斜した凹曲面であるのが好ましい。
【００１０】
また、前記緩衝部材は、内側および外側の両方に傾斜した前記側面を有するのが好ましい。
【００１１】
また、前記緩衝部材の内側および外側の傾斜した前記側面は、前記緩衝部材の上下中心面に関して対称な形状であるのが好ましい。
【００１２】
前記緩衝部材と前記枠体および前記窓部材とはろう材で接合されており、前記枠体側の前記側面における前記窓部材との接合面に平行な方向のろう材の厚みは、前記窓部材側の前記側面における前記窓部材との接合面に平行な方向のろう材の厚みより厚いのが好ましい。
【００１３】
本発明の一実施形態に係る光半導体素子収納用パッケージは、上面に光半導体素子が搭載されて収容される凹部を有する基体と、該基体の上面の前記凹部の周囲に接合された上記いずれかの蓋体とを具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の一実施形態に係る蓋体によれば、緩衝部材は、枠体との接合面および窓部材との接合面の間の中間部から枠体との接合面および窓部材との接合に向けてそれぞれ漸次幅が小さくなるように傾斜した側面を有することから、緩衝部材と枠体および窓部材との接合部より幅広に形成された中間部によって緩衝部材の歪や変形が抑制される。そして、緩衝部材の変形に伴って生じる、緩衝部材と枠体および窓部材との接合部における応力を緩和することができる。
【００１５】
また、上記蓋体において、緩衝部材の側面が、中間部から枠体との接合面および窓部材との接合面に向けて傾斜した凹曲面とされていると、中間部から枠体との接合面および窓部材との接合面に向けて傾斜した凹曲面で応力が分散されることから、応力が集中する局部を起点として生じる接合部材の剥離等が抑制される。
【００１６】
また、緩衝部材が内側および外側の両方に傾斜した側面とされていると、緩衝部材の内側および外側の両方に生じる応力分布の偏りが抑制され、各部材を接合する接合部材に生じる剥離等が抑制される。
【００１７】
また、緩衝部材の内側および外側の傾斜した側面が、緩衝部材の上下中心面に関して対称な形状であると、緩衝部材の上下中心面に関して対称に応力を分散させることができる。その結果、応力を均等化することができる。
【００１８】
また、緩衝部材と枠体および窓部材とはろう材で接合されており、枠体側の側面における枠体との接合面に平行な方向のろう材の厚みが、窓部材側の側面における窓部材との接合面に平行な方向のろう材の厚みより厚いと、緩衝部材と窓部材とを接合するろう材の体積を小さくする一方で、緩衝部材と枠体とを接合するろう材の体積を大きくし、緩衝部材と枠体との接合強度を大きくすることができ、緩衝部材と枠体とをろう材によって強固に接合することによって緩衝部材の変形や歪が抑制され、この変形や歪による応力によって生じる窓部材のクラックや割れが抑制される。
【００１９】
本発明の一実施形態に係る光半導体素子収納用パッケージは、上面に光半導体素子が搭載されて収容される凹部を有する基体と、この基体の上面の凹部の周囲に接合された上記
いずれかの蓋体とを具備していることにより、基体と蓋体とを接合する際の熱や光半導体素子から発生した熱による応力、あるいは外部からの機械的衝撃による応力による枠体と窓部材との封止が破れ難いものとすることが可能であり、気密信頼性の高い光半導体素子収納用パッケージとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の蓋体を用いた光半導体素子収納用パッケージの実施の形態の一例を示す部分断面斜視図である。
【図２】図１の蓋体の要部を示す断面図である。
【図３】従来の半導体素子収納用パッケージの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
次に、本発明の一実施形態に係る蓋体およびこれを用いた光半導体素子収納用パッケージの一例を添付の図面に基づいて説明する。なお、図はいずれも模式的なものであって、実際の寸法関係とは異なることがある。また、以下の説明において上下左右という用語は、単に図面上の位置関係を説明するために用いるものであり、実際の使用時における位置関係を意味するものではない。
【００２２】
図１は、本発明の光半導体素子収納用パッケージの実施の形態の一例を示し、中央部を断面視した部分断面斜視図である。また、図２は、図１に示すＡ部を拡大して示す要部断面図である。
【００２３】
図１，図２に示すように、本発明の一実施形態に係る蓋体１０は、枠体１，緩衝部材２および窓部材３を備えている。枠体１は、板状であって、光が通過可能なように一方表面から他方表面にかけて貫通する開口部１ａを有している。緩衝部材２は、枠体１と窓部材３との間に介在するもので、開口部１ａを取り囲む枠形状を成しており、一方接合面２ａが枠体１の一方表面側に接合される。また、一方接合面２ａと反対側の他方接合面２ｂが窓部材３の表面外周部に接合される。窓部材３は、透光性の素材で形成される。なお、図１，図２において、枠体１の一方表面が下面であり、緩衝部材２が枠体１の下面（パッケージ内側）に接合される例を示しているが、枠体１の一方表面が上面（パッケージ外側）であっても構わない。
【００２４】
また、本発明の一実施形態に係る光半導体素子収納用パッケージは、凹部１１ａを有する基体１１と、この基体１１の上面の凹部１１ａの周囲に接合された上記蓋体１０とを備えている。なお、基体１１の細部は省略して示している。例えば、基体１１の凹部１１ａ内には、光半導体素子や光半導体素子を実装した回路基板が載置され、これら電子回路への信号を入出力する入出力端子が通常設けられているが図では省略している。
【００２５】
蓋体１０を構成する枠体１は、多くの場合は四角平板状であり、例えばＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金や４２アロイ、５０アロイ、ステンレス鋼、鉄、銅等の金属材料から成り、これらの金属材料から成る板材を枠体１に対応した形状を有する打抜き金型で打ち抜き加工を行なったり、プレス加工，切削加工、または板材の上下所定部にマスキングを施してエッチングしたりするなどの加工により中央部に開口部１ａを有する形状に製作される。なお、枠体１には、厚み２μｍ以上のＮｉめっき層や厚み０．５μｍ以上のＡｕめっき層を形成しておくのが好ましい。これらめっき層により耐腐食性が向上し、高い信頼性を得ることができる。
【００２６】
緩衝部材２は、開口１ａの周囲を取り囲む開口１ａよりも大きな枠形状を有しており、枠体１と同様の金属、例えばＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金や４２アロイ、５０アロイ、ステンレス鋼、鉄、銅等の金属材料から成り、これらの金属材料から成る板材を打抜き金型で打ち
抜いたり、プレス加工，切削加工または板材の上下所定部（接合面２ａ，２ｂ）にマスキングを施してエッチングを行なったりするなどによる加工により枠形状に製作される。
【００２７】
また、窓部材３は、例えばホウケイ酸ガラスやサファイヤガラス，石英ガラス等のガラス材、樹脂、シリコン基板その他、透過させるべき可視光や赤外光等々に対して透明な部材から成り、多くの場合は四角または円形の平板状のものである。好ましくは、封止性を良好にするという観点からはガラス等の緻密な材質のものがよい。このような窓部材３はダイシング加工やインゴット成型による加工方法によって作製される。
【００２８】
窓部材３は、枠体１の開口部１ａおよび緩衝部材２よりも大きく、緩衝部材２の内側および開口部１ａを塞ぐように、緩衝部材２の他方接合面２ｂに接合材４によって接合される。
【００２９】
このような蓋体１０の具体例としては、例えば、枠体１が（縦）５乃至60ｍｍ×（横）５乃至60ｍｍ×（厚み）0.3乃至2.5ｍｍの四角平板状である。また、枠体１の開口部１ａは（縦）２乃至55ｍｍ×（横）２乃至55ｍｍの四角形状である。窓部材３は（縦）４乃至57ｍｍ×（横）４乃至57ｍｍ×（厚み）0.2乃至1.5ｍｍの四角形状である。
【００３０】
なお、基体１１と接合される領域の枠体１の外周部厚みは、例えば0.1〜２ｍｍと枠体
１の内周部よりも薄くしておくとよい。これにより、金属製の枠体１をシールリングを介して基体１１にシーム溶接により溶接接合する際、溶接部分で局所的に高温となって枠体１が歪もうとしても、枠体１の厚みの厚い領域と薄い領域の境界付近で変形することによって歪みを吸収し、窓部材３の接合部に歪みが伝わるのを抑制することができる。また、代わりに溶接部に突条を、例えば、基体１１に接合される部分に沿って突起を設けたりしてもよい。
【００３１】
また、接合材４には、銀−銅合金等の高融点ろう材や錫等を含む半田等の低融点ろう材や低融点ガラス接合材、樹脂接着剤が用いられ、特に気密性を向上するという観点からはろう材を用いるのがよい。低融点ガラスとしては、例えば、鉛ケイ酸塩ガラス（ＰｂＯ−ＳｉＯ２系，ＰｂＯ−Ｂ２Ｏ３−ＳｉＯ２系等）、ホウ酸塩ガラス（Ｂ２Ｏ３系，Ｌｉ２Ｏ−Ｂ２Ｏ３系，Ｎａ2Ｏ−Ｂ２Ｏ３系等）、リン酸塩ガラス（Ｎａ２Ｏ−Ｐ２Ｏ５系，
Ｂ２Ｏ３−Ｐ２Ｏ５系等）やリン酸スズ亜鉛ガラス（Ｐ２Ｏ５−ＳｎＯ−ＺｎＯ系）等が挙げられ、地球環境的には鉛フリーガラスであるホウ酸塩ガラスやリン酸塩ガラス、リン酸スズ亜鉛ガラス等が好ましい。
【００３２】
本発明の一実施形態に係る蓋体１０は、例えば、次に述べる方法により組み立てられる。まず、接合材４となるろう材を緩衝部材２の一方接合面２ａおよび他方接合面２ｂの形状に合わせて成形したプリフォームを準備し、枠体１の上に接合材４のプリフォームを介して緩衝部材２を載置し、緩衝部材２の他方接合面２ｂ上面に接合材４のプリフォームを介して窓部材３を載置する。その後、温度約250乃至350℃での溶融炉中に投入して接合材４を溶融させ、その後、徐冷することによって、枠体１と窓部材３とが緩衝部材２を介してろう接合された蓋体１０とする。
【００３３】
なお、図２に示すように、窓部材３の接合面となる外周部分を薄くし、窓部材３の外周部と内側との間に段差３ａを設けておくのが好ましい。これによって、緩衝部材２が窓部材の所定位置からズレ動くのを防止するとともに、接合材４が広く濡れ広がって接合面から流れでないようにすることができるとともに、窓部材３の外周部と内側との間に設けられた段差３ａと緩衝部材２との間に所望の量の接合材４を設けることができ、緩衝部材２を所望の接合強度で窓部材３に接合することができる。また、図２には示していないが、同様に、枠体１の開口部１ａ周囲の接合面にもこのような段差を設けておくのが好ましい
。
【００３４】
そして、本発明の一実施形態に係る蓋体１０において、緩衝部材２は、図２の断面形状に示すように、一方接合面２ａおよび他方接合面２ｂの中間部２ｅから一方接合面２ａおよび他方接合面２ｂに向けて、幅がそれぞれ小さくなるように、換言すれば、緩衝部材２の肉厚が漸次薄くなるように傾斜した内周側の側面２ｃおよび／または外周側の側面２ｄとしてある。
【００３５】
これによって、緩衝部材２と枠体１および窓部材３との接合面積は小さくなる。そのため、緩衝部材２と枠体１および窓部材３とを接合する際に加えられる熱によって生じ、緩衝部材２と枠体１および窓部材３との熱膨張係数差に起因した残留熱応力は小さくなる。また、緩衝部材２と枠体１および窓部材３との間にできる角部には、接合材４のメニスカスが形成されやすくなり、緩衝部材２と枠体１および窓部材３との間の熱応力が、接合材４によって分散される。
【００３６】
また、側面２ｃおよび／または側面２ｄが、中間部２ｅから枠体１および窓部材３との接合面にかけて全体的に傾斜した面であり、段差部がないので、段差部に応力が集中することがない。
【００３７】
さらに、緩衝部材２は、緩衝部材２と枠体１および窓部材３との接合部の幅より広く形成された中間部２ｅによって剛性が高められる。そのため、緩衝部材２と枠体１および窓部材３との熱膨張係数の違いによって生じる複雑な熱応力が生じても、緩衝部材２の全体に歪や変形、捻じれを来すことなく接合できる。その結果、緩衝部材２の局所に熱応力が集中することによって生じる接合材４の剥離等が抑制される。よって、光半導体素子用パッケージは、気密性を良好に維持することができる。
【００３８】
また、内周側の側面２ｃおよび／または外周側の側面２ｄは、一方接合面２ａおよび他方接合面２ｂに向けて、肉厚が漸次薄くなるように傾斜した平面形状または凸面形状の内周側面２ｃおよび／または外周側面２ｄであってもよいのであるが、好ましくは、図２に示されているように、内周側面２ｃおよび／または外周側面２ｄは、中間部２ｅから一方接合面２ａおよび他方接合面２ｂに向けて、傾斜した凹曲面とするのがよい。
【００３９】
これによって、緩衝部材２と枠体１および窓部材３との熱膨張係数の違いによって生じる応力は、凹曲面で分散され、緩衝部材２と接合材４との接合材４に生じる剥離等を抑制することができる。また、中間部２ｅから一方接合面２ａおよび他方接合面２ｂに向けて直線状に形成される場合に比べて、緩衝部材２の側面と枠体１および窓部材３との間に形成される角度がより直角に近い大きな角度となることから、角部に作用する応力が小さくなり、角部を起点として接合材４に剥離等が生じ難くなる。また、緩衝部材２の両側面間に形成される肉厚の薄い部分を長くでき、緩衝部材２による応力緩和効果も大きくできる。
【００４０】
さらに、内周側面２ｃまたは外周側面２ｄのうちのいずれか一方が、漸次幅が小さくなるように傾斜した内周側面２ｃまたは外周側面２ｄであってもよいのであるが、好ましくは、図２に示されているように、内周側面２ｃおよび外周側面２ｄの両方が傾斜した側面とするのがよい。
【００４１】
これによって、緩衝部材２の内周側面２ｃおよび外周側面２ｄの両方に熱応力が分散されやすくなり、緩衝部材２や枠体１、窓部材３や接合材４に生じる熱応力が偏ることを抑制することができる。熱応力が偏ることにより、歪等の変形が大きくなり、その部位を起点として接合材４が剥離したりしやすくなる。
【００４２】
また、内周側面２ｃおよび／または外周側面２ｄは、幅が漸次小さくなるようにそれぞれ傾斜した内周側面２ｃまたは外周側面２ｄであればよいのであるが、好ましくは、図２に示されているように、内周側面２ｃおよび外周側面２ｄは、幅方向の中心位置における上下方向の面、上下中心面に関して対称な側面形状するのがよい。
【００４３】
これによって、緩衝部材２に生じる熱応力が、上下中心面に関して対称に分散されやすくなり、緩衝部材２や枠体１、窓部材３や接合材４に生じる熱応力が局所的に偏り難くなる。緩衝部材２や枠体１、窓部材３や接合材４に生じる熱応力に偏りが生じることにより、これら部材の歪等の変形が大きくなり、接合材４が剥離等しやすくなる。
【００４４】
なお、緩衝部材２の一方接合面２ａにおいて枠体１と接合する接合材４の緩衝部材２の肉厚方向、または接合面２ａと平行な方向の厚みを、他方接合面２ｂにおいて窓部材３と接合される接合材４の肉厚方向または接合面２ｂと平行な方向の厚みより厚くしておくと、緩衝部材２と窓部材３との接合面積が小さくなるとともに、緩衝部材２と窓部材３との間に設けられる接合材４の体積も小さくなる。さらに、緩衝部材２と枠体１との接合面積が大きくなるとともに、緩衝部材２と枠体１との間に設けられる接合材４の体積も大きくなる。その結果、緩衝部材２と枠体１との接合強度を大きくする一方で、緩衝部材２と窓部材３との接合部に生じる応力を小さくでき、枠体１との接合によって緩衝部材２の変形や歪、捻じれを抑制して、緩衝部材２の変形や歪、捻じれによって緩衝部材２と窓部材３との接合部に生じる応力を抑制できる。これは、一方接合面２ａ側の接合材４の量が多くなるように調整すればよい。
【００４５】
緩衝部材２の形状を上記のようにすることによって、枠体１と窓部材３とが異なる物性を有し、異なる熱膨張係数を有していても、緩衝部材２によって熱応力を緩和することができ、枠体１と窓部材３との間の蓋体１０の気密信頼性をよくすることができる。
【００４６】
次に、本発明の光半導体素子収納用パッケージについて、図１に基づいて説明する。
【００４７】
基体１１には、その上面中央部に凹部１１ａが設けられており、この凹部の底面には、ＣＣＤ（Charge-Coupled Device），ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の撮像素子や光スイッチ，赤外線センサー、ミラーデバイス等のＭＥＭＳ（Micro-Electornic Mechanical System）、ＣＤ（Compact Disc），ＤＶＤ（Degital Video Disc）用のＬＤ（Laser Diode），ＰＤ（Photo Diode）等の光半導体素子（図示せず）が搭載され、ガラスや樹脂，半田等のろう材等の接着剤を介して凹部１１ａ内に接着固定される。
【００４８】
また、凹部１１ａの側面や底面より基体１１の外側にかけて複数のリード端子や複数のメタライズ配線層(図示せず)が設けられており、このリード端子やメタライズ配線層の凹部１１ａ内に露出した部位には光半導体素子の各電極や電子回路の端子がボンディングワイヤ（図示せず）等を介して電気的に接続される。一方、リード端子やメタライズ配線層の基体１１の外部に導出された部位には、外部電気回路基板の配線導体（図示せず）の端子が、導電性接続部材を介して電気的に接続される。
【００４９】
基体１１に使用される材料としては、金属材料の他、樹脂材料，セラミック材料等の絶縁材料が用いられる。金属材料の場合は、例えば４２アロイやＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金等の金属が用いられ、母材を基体１１に対応した形状を有する打抜き金型で打抜いたり、切削などの機械加工をしたりすることによって基体１１が製作される。なお、基体１１にはその表面に耐食性に優れ、金（Ａｕ）−錫（Ｓｎ）や半田等のろう材との濡れ性の良好な金等の金属をめっき法等により、0.1〜１μｍの厚さに被着させておくのが好ましい。
【００５０】
そして、基体１１の上面の凹部１１ａの周囲に、上記本発明の一実施形態に係る蓋体１０が、例えばシーム溶接などの抵抗溶接によって接合される。すなわち、基体１１の上面の凹部１１ａの周囲に蓋体１０を載置し、しかる後、蓋体１０の枠体１外周部を基体１１側に電極で一定加圧しつつ2.5〜４Ｖで通電しながら窒素雰囲気の下、圧着ローラーでシ
ーム溶接部を走破させることにより、枠体１が基体１１に気密に接合される。なお、接合性を良くするため、基体１１の上面の凹部１１ａの周囲に金属製のシールリングを接合し、このシールリングに蓋体１０を接合してもよい。
【００５１】
一方、基体１１に使用される材料が絶縁材料の場合は、酸化アルミニウムやムライト，窒化アルミニウム，炭化珪素，ガラス等を主成分とする焼結体等の無機材料が好ましく、例えば、酸化アルミニウム質焼結体から成る場合であれば、先ずアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）やシリカ（ＳｉＯ２），カルシア（ＣａＯ），マグネシア（ＭｇＯ）等の原料粉末に適当な有機溶剤，溶媒を添加混合して泥漿状と成し、これを従来周知のドクターブレード法やカレンダーロール法等を採用してシート状に成形しセラミックグリーンシートを得、その後、セラミックグリーンシートを所定形状に打ち抜き加工するとともに複数枚積層し、約1600℃の温度で焼成することにより製作される。
【００５２】
また、基体１１がセラミック製の場合、基体１１の上面の凹部１１ａの周囲のシーム溶接部には蓋体１０との接合用として枠状のメタライズ金属層（図示せず）が被着される。枠状のメタライズ金属層および基体１１に形成されるメタライズ配線層は、タングステンやモリブデン，マンガン等の高融点金属から成り、これらの粉末に有機溶剤，溶媒を添加混合した金属ペーストをそれぞれセラミックグリーンシートの所定位置に従来周知のスクリーン印刷法により所定パターンに被着形成させておき、セラミックグリーンシートと同時に焼成することにより形成される。なお、枠状のメタライズ金属層には、その表面に耐食性に優れ、Ａｕ−Ｓｎや半田等のろう材との濡れ性の良好な金等をめっき法等により、0.1〜1μｍの厚さに被着させておくと、フラックスを用いることなく蓋体１０と接合することが可能となる。
【００５３】
フラックスは光半導体素子用パッケージの内部に飛散すると、光半導体素子の電極を腐蝕し断線を発生させる原因となる。このため、枠状のメタライズ金属層の表面には、金等をめっき法等により被着させておくことにより、メタライズ金属層と蓋体１０の枠体１との接合を行なうことが好ましい。そして、基体１１の上面の凹部１１ａの周囲に形成されたメタライズ金属層と蓋体１０とがシーム溶接により接合される。
【００５４】
なお、上記では基体１１と蓋体１０とがシーム溶接される場合を主な例として説明したが、これに限ることはなく、ろう材で接合したり、樹脂接着剤で接合したりしてもよい。
【００５５】
かくして本発明の一実施形態に係る蓋体１０およびこれを用いた光半導体素子収納用パッケージは、基体１１の凹部１１ａの底面に光半導体素子が接着剤等を介して搭載されるとともに光半導体素子の各電極がボンディングワイヤ等を介してリード端子やメタライズ配線層に接続され、しかる後、基体１１の上面の凹部１１ａの周囲に凹部１１ａを塞ぐように蓋体１０がシーム溶接等によって接合される。基体１１の凹部１１ａが封止されることによって光半導体素子等が収容された最終製品としての電子装置となる。
【００５６】
本発明の光半導体素子収納用パッケージによれば、本発明の一実施形態に係る蓋体１０を具備していることにより、基体１１と蓋体１０とを接合する際の熱や光半導体素子から発生した熱による応力、あるいは外部からの機械的衝撃による応力による枠体１と窓部材３との剥離を生じ難くすることが可能であるとともに、所望の光を光半導体素子に入力することが可能な気密信頼性の高い光半導体素子収納用パッケージを提供することができる
。
【００５７】
なお、本発明は上記実施の形態の例および実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内であれば種々の変更は可能である。例えば、上述の実施例では光半導体素子としてＣＣＤ，ＣＭＯＳ等の撮像素子や光スイッチ，ミラーデバイス等のＭＥＭＳ、ＣＤ，ＤＶＤ用のＬＤ，ＰＤ等を例に挙げ、光半導体素子を収容した光半導体素子収納用パッケージについて詳述したが、窓部材３および搭載される光半導体素子は、可視光用途に限られることはなく、低周波より紫外線，Ｘ線，ガンマ線等の各種電磁波に対応したものにも適用可能である。
【符号の説明】
【００５８】
１：枠体
１ａ：開口部
２：緩衝部材
２ａ：一方接合面（枠体との接合面）
２ｂ：他方接合面（窓部材との接合面）
２ｃ：（内側の）側面
２ｄ：（外側の）側面
２ｅ：中間部
３：窓部材
４：接合材
１０：蓋体
１１：基体
１１ａ：凹部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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