JP2003100921A - 光半導体素子収納用容器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 撮像素子等の光半導体素子を収容する光半導
体素子収納用容器の小型化・薄型化に伴い封止後に透光
性蓋体に加わる応力が大きくなってきており、透光性蓋
体が容器から外れてしまう。 【解決手段】 上面に光半導体素子Ｓの搭載部１ａを有
する絶縁基体１と、この絶縁基体１の上面に封止材７を
介して接合され、搭載部１ａを取り囲むとともに内側に
光半導体素子Ｓを収容する空所を形成するための金属枠
体２と、この金属枠体２の上面にガラス接合材８を介し
て接合され、空所に光半導体素子Ｓを気密に収容する透
光性蓋体３とから成る光半導体素子収納用容器であっ
て、金属枠体２はガラス接合材８との接合面にチタン、
ジルコニウム、ハフニウムの一種以上を含む活性金属ろ
う材層９が形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は光半導体素子を気密
に封止して収納するための光半導体素子収納用容器に関
し、特に封止材に低融点合金を用いて封止を行う光半導
体素子収納用容器に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来、撮像素子等の光半導体素子を収容
する光半導体素子収納用容器は、例えば酸化アルミニウ
ム質焼結体等の電気絶縁材料から成り、その上面の略中
央部に光半導体素子を収容するための凹部およびその底
面から下面にかけて導出されたタングステンやモリブデ
ン等の高融点金属から成る複数個のメタライズ配線層を
有する絶縁基体と、この絶縁基体の上面に封止材を介し
て接合され、前記凹部に光半導体素子を気密に収容する
透光性蓋体とから構成されている。 【０００３】そして、絶縁基体の凹部底面に光半導体素
子を導電性樹脂等を介して接着固定するとともに光半導
体素子の各電極をボンディングワイヤを介してメタライ
ズ配線層に電気的に接続し、しかる後、絶縁基体の上面
に透光性蓋体を凹部を塞ぐように封止材を介して接合さ
せ、絶縁基体と透光性蓋体とから成る容器内部に光半導
体素子を気密に収容することによって最終製品としての
光半導体装置と成る。 【０００４】なお、絶縁基体に透光性蓋体を接合する封
止材としては、例えば酸化鉛56〜66重量％、酸化ホウ素
４〜14重量％、酸化珪素１〜６重量％、酸化亜鉛0.5〜
３重量％および酸化ビスマス0.5〜５重量％を含むガラ
ス成分に、フィラーとしてコージェライト系化合物を10
〜20重量％添加した鉛系のガラスが使用されている。ま
た、透光性蓋体は硼珪酸ガラス等の板材から成り、外部
からの画像を集光し撮像素子に導く働きをする。 【０００５】しかしながら、この従来の光半導体素子収
納用容器においては、絶縁基体を形成する酸化アルミニ
ウム質焼結体等のセラミックスが電磁波を透過し易く、
そのため外部電気回路基板等に他の電子部品とともに実
装した場合、隣接する電子部品間に電磁波の相互干渉が
起こり光半導体装置が誤作動してしまうという問題点を
有していた。 【０００６】また、この従来の光半導体素子収納用容器
においては、絶縁基体に透光性蓋体を接合させる封止材
の軟化溶融温度が400℃程度と高温であること、および
近時の光半導体素子は高密度化・高集積化に伴って耐熱
性が低下してきたこと等から、絶縁基体と透光性蓋体と
を封止材を介して接合し、絶縁基体と透光性蓋体とから
成る容器内部に光半導体素子を気密に収容した場合、封
止材を溶融させる熱が内部に収容する光半導体素子に作
用して光半導体素子の特性に劣化を招来させ、光半導体
装置を正常に作動させることができないという問題点を
有していた。 【０００７】さらに、近年地球環境保護運動の高まりの
中で封止材に含まれる酸化鉛は環境負荷物質に指定され
ており、例えば酸化鉛を含む電子装置が屋外に廃棄・放
置され風雨に曝された場合、環境中に鉛が溶けだし環境
を汚染する可能性があり、人体に対して有害である酸化
鉛を用いない封止材の開発が要求されるようになってき
た。 【０００８】このような問題点を解決するために、光半
導体素子収納用容器を、上面の略中央部に光半導体素子
の搭載部およびその周辺から下面にかけて導出されたタ
ングステンやモリブデン等の高融点金属から成る複数個
のメタライズ配線層を有する略平坦状の絶縁基体と、こ
の上面に封止材を介して接合され、搭載部を取り囲むと
ともに内側に光半導体素子を収容する空所を形成するた
めの金属枠体と、この金属枠体の上面にガラス接合材を
介して接合される透光性蓋体とで構成し、容器を金属枠
体でシールドして電磁波を遮断することが行なわれてい
る。 【０００９】また、ガラスの低融点化および非鉛化を目
的として、封止材やガラス接合材に銀燐酸系ガラスや錫
燐酸系ガラスを主成分とする低融点ガラスを用いること
が検討されている。 【００１０】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年、
ＣＣＤ・ＣＭＯＳ等の撮像素子が携帯電子機器へ搭載さ
れるにつれ光半導体素子収納用容器の小型化が急速に進
んでおり、絶縁基体と金属枠体との接合面積および金属
枠体と透光性蓋体との接合面積が小さいものとなってき
ていること、ＰＣボード等の外部電気回路基板への実装
後における曲げ試験等において金属枠体と透光性蓋体と
の接合面に応力が集中し易いこと、および、透光性蓋体
とガラス接合材の接合強度に較べ金属枠体とガラス接合
材との接合強度が不十分なこと等から、携帯電子機器の
落下等の衝撃により容器内部の気密封止が破れ、特に金
属枠体と、透光性蓋体を接合するガラス接合材との接合
部分で気密封止が破れ、内部に収容する撮像素子等の光
半導体素子の特性が劣化してしまう、あるいは、透光性
蓋体が金属枠体から剥がれてしまい撮像に支障をきたし
てしまうという問題を誘発していた。 【００１１】本発明は上記問題点に鑑み案出されたもの
であり、その目的は小型で気密信頼性に優れ、また、電
磁波を良好に遮断するとともに容器内部に光半導体素子
を収容する際に光半導体素子に特性劣化を生じさせるこ
ともなく、さらに、鉛を含有しない地球環境に優しい小
型の光半導体素子収納用容器を提供することにある。 【００１２】 【課題を解決するための手段】本発明の光半導体素子収
納用容器は、上面に光半導体素子の搭載部を有する絶縁
基体と、この絶縁基体の上面に封止材を介して接合さ
れ、搭載部を取り囲むとともに内側に光半導体素子を収
容する空所を形成するための金属枠体と、この金属枠体
の上面にガラス接合材を介して接合され、空所に光半導
体素子を気密に収容する透光性蓋体とから成る光半導体
素子収納用容器であって、金属枠体はガラス接合材との
接合面にチタン、ジルコニウム、ハフニウムの一種以上
を含む活性金属ろう材層が形成されており、ガラス接合
材は五酸化燐30〜40重量％、一酸化錫47〜60重量％、酸
化亜鉛１〜６重量％、酸化アルミニウム１〜４重量％お
よび酸化珪素１〜３重量％を含むガラス成分にフィラー
としてコージェライト系化合物を外添加で16〜45重量％
添加したものから成り、封止材は錫50〜75重量％、アン
チモン10〜40重量％、銅１〜15重量％およびインジウム
１〜５重量％を含有してなるものとしたことを特徴とす
るものである。 【００１３】本発明の光半導体素子収納用容器によれ
ば、金属枠体のガラス接合材との接合面にチタン、ジル
コニウム、ハフニウムの一種以上を含む活性金属ろう材
層を形成したことから、金属枠体のガラス接合材との接
合面に活性金属の緻密な酸化物層が形成され、金属枠体
とガラス接合材とを強固に接合することが可能となり、
その結果、携帯電子機器の落下等の衝撃においても、金
属枠体と透光性蓋体を接合するガラス接合材との接合部
分で気密封止が破れることはなく、気密信頼性が極めて
高い光半導体素子収納容器とすることができる。 【００１４】また、本発明の光半導体素子収納用容器に
よれば、絶縁基体と金属枠体とを接合する封止材を錫50
〜75重量％、アンチモン10〜40重量％、銅１〜15重量％
およびインジウム１〜５重量％を含む合金から成るもの
としたことから、封止温度を350℃以下とすることがで
き、その結果、絶縁基体と金属枠体とを封止材を介して
接合させ、絶縁基体と金属枠体と透光性蓋体とから成る
容器内部に光半導体素子を気密に収容する際、封止材を
溶融させる熱が内部に収容する光半導体素子に作用して
も光半導体素子の特性に劣化を招来することはなく、光
半導体装置を長期間にわたり正常、かつ安定に作動させ
ることが可能となる。さらに、封止材が導電性であるこ
とから、金属枠体を絶縁基体に形成した接地用配線層に
封止材を介して接続することにより、容器内部に収容さ
れる光半導体素子が金属枠体で良好にシールドされるこ
ととなり、その結果、外部ノイズが金属枠体を介して容
器内部に入り込むのを有効に防止することができ、光半
導体素子を長期間にわたり正常、かつ安定に作動させる
ことが可能となる。 【００１５】 【発明の実施の形態】次に、本発明を添付の図面に基づ
き詳細に説明する。 【００１６】図１は、本発明の光半導体素子収納用容器
の実施の形態の一例を示す断面図である。この図におい
て１は絶縁基体、２は金属枠体、３は透光性蓋体であ
り、主にこれらで撮像素子等の光半導体素子Ｓを収容す
るための容器４が構成される。 【００１７】絶縁基体１は、その形状が略長方形で、上
面に光半導体素子Ｓの搭載部１ａを有し、この搭載部１
ａには、光半導体素子Ｓが導電性エポキシ樹脂等から成
る導電性樹脂Ｊを介して接着固定される。 【００１８】絶縁基体１は、酸化アルミニウム質焼結体
やムライト質焼結体・窒化アルミニウム質焼結体・窒化
珪素質焼結体・炭化珪素質焼結体等の電気絶縁材料から
成り、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、酸化アルミニウム・酸化珪素・酸化マグネシウ
ム・酸化カルシウム等の原料粉末に適当な有機バインダ
・溶剤・可塑剤・分散剤等を添加混合して泥漿物を作
り、この泥漿物を従来周知のドクターブレード法やカレ
ンダーロール法等のシート成形法を採用しシート状に成
形してセラミックグリーンシート（セラミック生シー
ト）を得、しかる後、それらセラミックグリーンシート
に適当な打ち抜き加工を施すとともにこれを複数枚積層
し、約1600℃の高温で焼成することによって製作され
る。 【００１９】また、絶縁基体１には搭載部１ａ近傍から
底面にかけて複数のメタライズ配線層５が被着形成され
ている。そして、このメタライズ配線層５の搭載部１ａ
の近傍に位置する部位には光半導体素子Ｓの各電極がボ
ンディングワイヤ６を介して電気的に接続され、また、
絶縁基体１の底面に導出された部位には外部電気回路の
配線導体（図示せず）が半田等のロウ材を介して取着さ
れる。 【００２０】このようなメタライズ配線層５は、タング
ステン・モリブデン・マンガン等の高融点金属粉末に適
当な有機溶剤・溶媒・可塑剤等を添加混合して得た金属
ペーストを従来周知のスクリーン印刷法等の厚膜手法を
採用して絶縁基体１となるセラミックグリーンシートに
あらかじめ印刷塗布しておき、これをセラミックグリー
ンシートと同時に焼成することによって絶縁基体１の上
面から底面にかけて所定パターンに被着形成される。な
お、メタライズ配線層５はその表面にニッケル・金等の
良導電性で耐蝕性およびろう材との濡れ性が良好な金属
をめっき法により１〜20μｍの厚みに被着させておく
と、メタライズ配線層５の酸化腐蝕を有効に防止するこ
とができるとともにメタライズ配線層５とボンディング
ワイヤ６との接続およびメタライズ配線層５と外部電気
回路の配線導体とのろう付けを極めて強固となすことが
できる。 【００２１】そして、絶縁基体１の上面には金属枠体２
が搭載部１ａを取り囲んで封止材７を介して接合され、
さらに、金属枠体２の上面には透光性蓋体３が金属枠体
２の開口Ｋを塞ぐようにガラス接合材８を介して接合さ
れ、これによって光半導体素子Ｓを気密に収容する容器
４と成る。 【００２２】なお、絶縁基体１への金属枠体２の接合
は、金属枠体２へ透光性蓋体３を接合した後に行なわれ
る。これは、後述するようにガラス接合材８の軟化溶融
温度が封止材７の軟化溶融温度よりも高く、絶縁基体１
への金属枠体２の接合を先に行なうと、金属枠体２へ透
光性板３を接合する際に封止材７が軟化溶融してしま
い、その結果、絶縁基体１と金属枠体２との接合が破れ
てしまうことによるものである。 【００２３】金属枠体２は、鉄−ニッケル−コバルト合
金や鉄−ニッケル合金等の金属材料から成り、例えば鉄
−ニッケル−コバルト合金のインゴット（塊）に圧延加
工法や打ち抜き加工法等の従来周知の金属加工法を施す
ことによって略中央部に開口Ｋを有する枠状に成形され
る。 【００２４】また、透光性蓋体３は、硼珪酸ガラスや水
晶等の透光性の板材から成り、外部からの画像を集光し
光半導体素子Ｓに導く機能を有し、例えば透光性蓋体３
が硼珪酸ガラスから成る場合であれば、透光性蓋体３と
成る硼珪酸ガラスの母基板をダイシング法等の従来周知
の切断加工を施すことにより、金属枠体２の開口Ｋの面
積よりも大きな面積に形成される。 【００２５】金属枠体２は、その開口Ｋ周辺のガラス接
合材８との接合面にチタン、ジルコニウム、ハフニウム
の一種以上を含む活性金属ろう材層９が形成されてお
り、金属枠体２とガラス接合材８とは活性金属ろう材層
９を介して強固に接合している。そして、本発明の光半
導体素子収納用容器においては、このことが重要であ
る。 【００２６】本発明の光半導体素子収納用容器によれ
ば、金属枠体２のガラス接合材８との接合面にチタン、
ジルコニウム、ハフニウムの一種以上を含む活性金属ろ
う材層９を形成したことから、金属枠体２のガラス接合
材８との接合面に活性金属の緻密な酸化物層が形成され
金属枠体２とガラス接合材８との強固な接合が可能とな
り、光半導体素子収納用容器が携帯電子機器等に搭載さ
れ落下等の衝撃を受けたとしても、金属枠体２と透光性
蓋体３との接合が破壊されることはなく、その結果、容
器４の気密封止が破れ内部に収容する撮像素子等の光半
導体素子Ｓの特性が劣化してしまったり、あるいは、透
光性蓋体３が金属枠体２から剥がれて撮像に支障をきた
してしまうことはない。 【００２７】このような活性金属ろう材層９は、金属枠
体２のガラス接合材８との接合面に、例えばＡｇ−Ｃｕ
共晶ろう材（Ａｇ72重量％、Ｃｕ28重量％）と、これに
対して２〜４重量％のチタン、ジルコニウム、ハフニウ
ムのいずれか一種以上の活性金属とから成るペースト状
のろう材をスクリーン印刷法やカレンダーロール法等に
より70μｍ程度の厚さに印刷塗布するとともに乾燥し、
次に、還元雰囲気の熱処理炉にて約800℃の温度で60分
間加熱することにより層厚が55μｍ程度に被着形成され
る。なお、その際に活性金属ろう材層９の表面に膜厚が
３μｍ程度の活性金属の水素化物層が形成される。 【００２８】そして、金属枠体２に被着形成した活性金
属ろう材層９上に、銀−燐酸系ガラスと有機樹脂とから
成るバインダーを調製したペースト状のガラス材料をろ
う材と同様にスクリーン印刷法やカレンダーロール法等
により印刷塗布し、さらに、透光性蓋体３を金属枠体２
の開口Ｋを塞ぐように載置するとともに加圧し、しかる
後、酸化雰囲気の熱処理炉にて約500℃の温度で10分間
程度加熱することにより、活性金属の緻密な酸化物層が
活性金属ろう材９とガラス接合材８との間に形成される
とともに透光性蓋体３が金属枠体２に接合される。 【００２９】なお、チタン、ジルコニウム、ハフニウム
のいずれか一種以上の活性金属の含有量が２重量％未満
であると、活性金属ろう材層９の量が不十分となり、ガ
ラス接合材８との強固な接合を得ることが困難と成る傾
向にあり、また４重量％を超えると、活性金属ろう材層
９が脆くなり、接合部の強度が低下してしまう傾向があ
る。従って、チタン、ジルコニウム、ハフニウムのいず
れか一種以上の活性金属の含有量は、２〜４重量％とす
ることが好ましい。 【００３０】また、焼結後の活性金属ろう材層９は、そ
の厚みが10〜70μｍであることが好ましく、10μｍ未満
では接合部の活性金属の緻密な酸化物層の量が不十分と
なり、ガラス接合材８との強固な接合を得ることが困難
と成る傾向にあり、他方、70μｍを越えると活性金属ろ
う材層９とガラス接合材８の熱膨脹係数の相異により両
者の接合部の強度が低下してしまう傾向がある。従っ
て、焼結後の活性金属ろう材層９は、その厚みが10〜70
μｍであることが好ましい。 【００３１】なお、ガラス接合材８は五酸化燐30〜40重
量％、一酸化錫47〜60重量％、酸化亜鉛１〜６重量％、
酸化アルミニウム１〜４重量％および酸化珪素１〜３重
量％を含むガラス成分にフィラーとしてコージェライト
系化合物を外添加で16〜45重量％添加したものから成る
ことから、その軟化溶融温度が約400℃で、後述する絶
縁基体１と、透光性蓋体３をガラス接合材８を介して接
合した金属性枠体２とを接合する封止材７の軟化溶融温
度約350℃に較べて高温であり、絶縁基体１と、透光性
蓋体３をガラス接合材８を介して接合した金属枠体２と
を封止材７を介して接合し、絶縁基体１と金属枠体２と
透光性蓋体３とから成る容器４の内部に光半導体素子Ｓ
を気密に収容したとしても、ガラス接合材８は封止材７
の軟化溶融温度で軟化溶融することはなく、その結果、
金属枠体２と透光性蓋体３との気密封止が破れるという
ことはない。また、ガラス接合材８は鉛を含まないこと
から、地球環境に負荷を与えることもない。 【００３２】ガラス接合材８は、五酸化燐が30重量％未
満であるとガラスの軟化溶融温度が高くなり、透光性蓋
体３の低温での金属枠体２への接合が困難となる傾向が
あり、また40重量％を超えるとガラス接合材８の耐薬品
性が低下し、容器４の気密封止の信頼性が大きく低下す
る傾向にある。従って、五酸化燐はその量が30〜40重量
％の範囲に特定される。 【００３３】また、一酸化錫は、その量が47重量％未満
であるとガラスの軟化溶融温度が高くなり、透光性蓋体
３の低温での金属枠体２への接合が困難となる傾向があ
り、60重量％を超えるとガラス接合材８の耐薬品性が低
下し、容器４の気密封止の信頼性が大きく低下する傾向
にある。従って、一酸化錫はその量が47〜60重量％の範
囲に特定される。 【００３４】さらに、酸化亜鉛は、その量が１重量％未
満であるとガラスの軟化溶融温度が高くなり、透光性蓋
体３の低温での金属枠体２への接合が困難となる傾向が
あり、６重量％を超えるとガラス接合材８の結晶化が進
んで流動性が低下し、容器４の気密封止が困難となる傾
向がある。従って、酸化亜鉛はその量が１〜６重量％の
範囲に特定される。 【００３５】酸化アルミニウムは、その量が１重量％未
満であるとガラス接合材８の耐湿性が低下し、容器４の
気密封止の信頼性が低下する傾向にあり、４重量％を超
えるとガラス接合材８の軟化溶融温度が高くなり、透光
性蓋体３の低温での金属枠体２への接合が困難となる傾
向がある。従って、酸化アルミニウムはその量が１〜４
重量％の範囲に特定される。 【００３６】酸化珪素は、その量が１重量％未満である
とガラス接合材８の熱膨張係数が大きくなって金属枠体
２および透光性蓋体３の熱膨張係数と大きく相違して、
容器４の気密封止の信頼性が低下してしまう傾向があ
り、３重量％を超えるとガラス接合材８の軟化溶融温度
が高くなり、透光性蓋体３の低温での金属枠体２への接
合が困難となる傾向がある。従って、酸化珪素はその量
が１〜３重量％の範囲に特定される。 【００３７】さらに、フィラーとして添加されるコージ
ェライト系化合物は、その量が16重量％未満であるとガ
ラス接合材８の強度が低下し、容器４の気密封止の信頼
性が大きく低下する傾向があり、また、45重量％を超え
るとガラス接合材８の熱膨張係数が小さくなって金属枠
体２および透光性蓋体３の熱膨張係数と大きく相違し
て、容器４の気密封止の信頼性が低下してしまう傾向が
る。従って、コージェライト系化合物はその量が16〜45
重量％の範囲に特定される。 【００３８】また、絶縁基体１と金属枠体２との接合
は、金属枠体２に透光性板３を接合した後、封止材７を
金属枠体２の接合領域に従来周知のスクリーン印刷法等
を採用して予め被着させておき、これを封止材７の軟化
溶融温度で焼成して金属枠体２の接合領域に溶融被着
し、次に、絶縁基体１の搭載部１ａに光半導体素子Ｓを
導電性樹脂Ｊを介して接着固定するとともに光半導体素
子Ｓの各電極をボンディングワイヤ６介してメタライズ
配線層５に電気的に接続し、さらに、絶縁基体１に金属
枠体２を両者の接合面が重なるように載置し、しかる
後、封止材７の軟化溶融温度で適正な荷重を掛けながら
加熱することによって行なわれる。 【００３９】なお、本発明の光半導体素子収納用容器に
おいては、絶縁基体１と金属枠体２とを接合する封止材
７を、錫50〜75重量％、アンチモン10〜40重量％、銅１
〜15重量％およびインジウム１〜５重量％を含有するも
のとしたことから、その軟化溶融点を350℃以下と低く
することができ、絶縁基体１と金属枠体２とを封止材７
を介して接合させ、絶縁基体１と金属枠体２と透光性蓋
体３とから成る容器４内部に光半導体素子Ｓを気密に収
容する際、封止材７を溶融させる熱が内部に収容する光
半導体素子Ｓに作用しても光半導体素子Ｓの特性に劣化
を招来することはなく、その結果、光半導体素子Ｓを長
期間にわたり正常、かつ安定に作動させることが可能と
なる。 【００４０】なお、封止材７は、錫の量が50重量％未満
であると封止材７の軟化溶融温度が高くなり、低温での
容器４の気密封止が困難となる傾向があり、他方、75重
量％を超えると封止材７の機械的強度が低下し容器４の
気密封止の信頼性が劣化する傾向がある。従って、封止
材７に含有される錫の量は50〜75重量％の範囲に特定さ
れる。 【００４１】また、アンチモンの量が10重量％未満であ
ると封止材７の軟化溶融温度が240℃以下と低下して、
リフロー耐性が大幅に劣化してしまう傾向があり、他
方、40重量％を超えると軟化溶融温度が高くなって、低
温での容器４の気密封止が困難となる傾向がある。従っ
て、封止材７に含有されるアンチモンの量は10〜40重量
％の範図に特定される。 【００４２】さらに、封止材７に含有される銅は、絶縁
基体１に被着させたメタライズ配線層５に対する封止材
７の濡れ性を改善するとともにその接合強度を向上させ
るための成分であり、その量が１重量％未満であると封
止材７と絶縁基体１に被着させたメタライズ配線層５と
の接合強度が弱くなって容器４の気密封止の信頼性が大
幅に劣化してしまう傾向があり、他方、15重量％を超え
ると金属枠体２との濡れ性が悪くなり、絶縁基体１上に
金属枠体２を封止材７を介して強固に接合させることが
困難となって容器４の気密封止の信頼性が大幅に劣化し
てしまう傾向がある。従って、封止材７に含有される銅
の量は１〜15重量％の範図に特定される。 【００４３】また、封止材７に含有されるインジウムは
絶縁基体１に被着させたメタライズ配線層５に対する封
止材７の濡れ性を改善するための成分であり、インジウ
ムの量が１重量％未満であると封止材７と絶縁基体１に
被着させたメタライズ配線層５との接合強度が弱くなっ
て容器４の気密封止の信頼性が大幅に劣化してしまう傾
向があり、他方、５重量％を超えると絶縁基体１上面の
メタライズ配線層５に層着させた金と機械的強度の弱い
金属間化合物を作り容器４の気密封止の信頼性が劣化し
てしまう傾向がある。従って、封止材７に含有させるイ
ンジウムの量は１〜５重量％の範囲に特定される。 【００４４】なお、封止材７は錫を主成分とする合金か
ら成り、耐湿性に優れていることから大気中に含まれる
水分が封止材７を介して容器４の内部に浸入しようとし
てもその水分の浸入は有効に阻止され、その結果、容器
４の内部に収容する光半導体素子Ｓの表面電極が酸化腐
蝕されることは殆どなく、光半導体素子Ｓを正常に作動
させることも可能となる。 【００４５】また、本発明においては、封止材７が鉛を
含有していないことから、地球環境に負荷を与えること
もない。 【００４６】さらに、本発明においては、封止材７が導
電性であることから、金属枠体２を絶縁基体１に形成し
たメタライズ配線層５の一部から成る接地用配線層５ａ
に封止材７を介して接続することにより、容器４内部に
収容される光半導体素子Ｓが金属枠体２で良好にシール
ドされることとなり、その結果、外部ノイズが金属枠体
２を介して容器４内部に入り込むのを有効に防止するこ
とができ、光半導体素子Ｓを長期間にわたり正常、かつ
安定に作動させることが可能となる。 【００４７】かくして本発明の光半導体素子収納用容器
によれば、絶縁基体１の搭載部１ａに光半導体素子Ｓを
導電性エポキシ樹脂等から成る導電性樹脂Ｊを介して接
着固定するとともに光半導体素子Ｓの各電極をボンディ
ングワイヤ６を介してメタライズ配線層５に電気的に接
続させ、しかる後、絶縁基体１の搭載部１ａを覆うよう
に、上面に透光性蓋体３を接合させた金属枠体２を封止
材７を介して接合させ、絶縁基体１と金属枠体２と透光
性蓋体３とから成る容器４の内部に光半導体素子Ｓを気
密に収容することによって最終製品としての光半導体装
置が完成する。 【００４８】なお、本発明は上述の実施の形態の一例に
限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範
囲であれば種々の変更は可能である。例えば、金属枠体
２が図２に断面図で示すような凹形状の底面部に開口Ｋ
を有する形状のものであってもよい。さらに、図３に断
面図で示すように、透光性蓋体３を凹形状の底面部に開
口Ｋを有する金属枠体２の容器４内部側に接合してもよ
い。 【００４９】 【発明の効果】本発明の光半導体素子収納用容器によれ
ば、金属枠体のガラス接合材との接合面にチタン、ジル
コニウム、ハフニウムの一種以上を含む活性金属ろう材
層を形成したことから、金属枠体のガラス接合材との接
合面に活性金属の緻密な酸化物層が形成され、金属枠体
とガラス接合材とを強固に接合することが可能となり、
その結果、携帯電子機器の落下等の衝撃においても金属
枠体と透光性蓋体を接合するガラス接合材との接合部分
で気密封止が破れることはなく、気密信頼性が極めて高
い光半導体素子収納容器とすることができる。 【００５０】また、本発明の光半導体素子収納用容器に
よれば、絶縁基体と金属枠体とを接合する封止材を錫50
〜75重量％、アンチモン10〜40重量％、銅１〜15重量％
およびインジウム１〜５重量％を含む合金から成るもの
としたことから、封止温度を350℃以下とすることがで
き、その結果、絶縁基体と金属枠体とを封止材を介して
接合させ、絶縁基体と金属枠体と透光性蓋体とから成る
容器内部に光半導体素子を気密に収容する際、封止材を
溶融させる熱が内部に収容する光半導体素子に作用して
も光半導体素子の特性に劣化を招来することはなく、光
半導体装置を長期間にわたり正常、かつ安定に作動させ
ることが可能となる。さらに、封止材が導電性であるこ
とから、金属枠体を絶縁基体に形成した接地用配線層に
封止材介して接続することにより、容器内部に収容され
る光半導体素子が金属枠体で良好にシールドされること
となり、その結果、外部ノイズが金属枠体を介して容器
内部に入り込むのを有効に防止することができ、光半導
体素子を長期間にわたり正常、かつ安定に作動させるこ
とが可能となる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の光半導体素子収納用容器の実施の形態
の一例を示す断面図である。 【図２】本発明の光半導体素子収納用容器の実施の形態
の他の例を示す断面図である。 【図３】本発明の光半導体素子収納用容器の実施の形態
の他の例を示す断面図である。 【符号の説明】 １・・・・・・・・絶縁基体 1a・・・・・・・・搭載部 ２・・・・・・・・金属枠体 ３・・・・・・・・透光性蓋体 ４・・・・・・・・容器 ７・・・・・・・・封止材 ８・・・・・・・・ガラス接合材 ９・・・・・・・・活性金属ろう材層 Ｓ・・・・・・・・光半導体素子

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 上面に光半導体素子の搭載部を有する絶
   縁基体と、該絶縁基体の上面に封止材を介して接合さ
   れ、前記搭載部を取り囲むとともに内側に前記光半導体
   素子を収容する空所を形成するための金属枠体と、該金
   属枠体の上面にガラス接合材を介して接合され、前記空
   所に前記光半導体素子を気密に収容する透光性蓋体とか
   ら成る光半導体素子収納用容器であって、前記金属枠体
   は前記ガラス接合材との接合面にチタン、ジルコニウ
   ム、ハフニウムの一種以上を含む活性金属ろう材層が形
   成されており、前記ガラス接合材は五酸化燐３０〜４０
   重量％、一酸化錫４７〜６０重量％、酸化亜鉛１〜６重
   量％、酸化アルミニウム１〜４重量％および酸化珪素１
   〜３重量％を含むガラス成分にフィラーとしてコージェ
   ライト系化合物を外添加で１６〜４５重量％添加したも
   のから成り、前記封止材は錫５０〜７５重量％、アンチ
   モン１０〜４０重量％、銅１〜１５重量％およびインジ
   ウム１〜５重量％を含有して成るものであることを特徴
   とする光半導体素子収納用容器。