封装部件、光设备封装构造体、封装部件的制造方法及光设备封装构造体的制造方法

文档序号:7798228阅读:182来源:国知局
封装部件、光设备封装构造体、封装部件的制造方法及光设备封装构造体的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种气密性高的封装部件、光设备封装构造体、封装部件的制造方法及光设备封装构造体的制造方法。本发明的封装部件(1)具有:金属制的框体(19),其具有基部(19a)、从基部(19a)立起而设置的侧壁部(19b)及与基部(19a)相对的开口部(19c);以及金属制的盖部(20),其覆盖开口部(19c),在盖部(20)和上端部(19b1)的边界附近形成熔入部(24),熔入部(24)以到达至侧壁部(19b)的角部(19b3)的方式形成,熔入部(24)在封装部件(1)的纵剖面观察时,从盖部(20)的顶面至角部(19b3)为止具有凸曲线状外形(24a)。
【专利说明】封装部件、光设备封装构造体、封装部件的制造方法及光设备封装构造体的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种封装部件、光设备封装构造体、封装部件的制造方法及光设备封装构造体的制造方法。
【背景技术】
[0002]在专利文献I中公开了一种对光学元件进行气密封装而构成的可重构的光分插模块(ROADM)封装件。
[0003]专利文献1:日本特开2009 - 145887号公报
[0004]专利文献I中公开的ROADM封装件具有收容光学元件的框体。该框体具有由氧化铝陶瓷构成的基部、和由科瓦铁镍钴合金(Kovar)(注册商标)构成的侧壁及盖部。基部和侧壁通过软钎焊进行固定,侧壁和盖部通过软钎焊、电阻焊接或激光焊接进行固定。
[0005]上述ROADM封装件接收包含波长彼此不同的多个信号成分的光信号,分光成为各信号成分并输出。因此,具有:分光元件,其将光信号分光为各信号成分;以及光偏转元件(例如 MEMS (Micro Electro Mechanical Systems)反射镜或 LCOS (Liquid crystal onsiIicon)),其将各信号成分分别向不同的方向反射。在包含上述分光兀件及光偏转兀件在内的分光光学系统中,包含多个信号成分的光信号和从该光信号分光出的各信号成分在空间中传输。因此,如果分光光学系统的收容空间中所含有的气体的组成变化,气体的折射率随之而变动,则通过该分光光学系统分光的光的光路也会变动。因此,为了确保高气密密封品质,需要将构成框体的基部、侧壁及盖部牢固地焊接。但是,在专利文献I中记载的ROADM封装件中,在框体侧壁和盖部之间的接合部处,可能无法获得足够的气密性和强度。

【发明内容】

[0006]因此,本发明的目的在于提供一种气密性高的封装部件、光设备封装构造体、封装部件的制造方法及光设备封装构造体的制造方法。
[0007]为了实现上述目的,本发明能够采用的第I方式是将物品收容在内部并进行气密封装的封装部件,
[0008]该封装部件具有:
[0009]金属制的框体,其具有基部、从所述基部立起而设置的侧壁部以及与所述基部相对的开口部;以及
[0010]金属制的盖部,其覆盖所述开口部,
[0011]所述侧壁部具有内侧面、外侧面和与所述盖部接合的上端部,
[0012]在所述盖部和所述上端部之间的边界附近,形成所述盖部的熔入部,
[0013]所述熔入部到达至所述上端部和所述外侧面相交叉的角部,在纵剖面观察时,从所述盖部的顶面至所述角部为止具有凸曲线状外形。
[0014]并且,为了实现上述目的,本发明能够采用的第2方式是封装部件的制造方法,[0015]该封装部件的制造方法具有下述工序:
[0016]将物品收容在金属制的框体的内部的工序,其中,金属制的框体具有基部、从所述基部立起而设置的侧壁部以及与所述基部相对的开口部;
[0017]在所述侧壁部的上端部配置对所述开口部进行覆盖的盖部的工序;以及
[0018]通过从在所述上端部处搭载的所述盖部的上方进行激光照射,从而在所述盖部和所述上端部之间形成所述盖部的熔入部的工序,
[0019]在该封装部件的制造方法中,
[0020]在形成所述熔入部的工序中,所述熔入部到达至所述侧壁部的外侧面和所述上端部相交叉的角部,在纵剖面观察时,从所述盖部的顶面至所述角部为止具有凸曲线状外形。
[0021]并且,为了实现上述目的,本发明能够采用的第3方式是具有封装空间的封装部件的制造方法,
[0022]该封装部件的制造方法具有下述工序:
[0023]准备工序,在该工序中,准备具有用于形成开口部的周壁的金属制框体;
[0024]闭塞工序,在该工序中,将金属制的盖体载置在所述周壁的上端面;以及
[0025]焊接工序,在该工序中,将激光照射在所述盖体的周缘部,将所述周缘部焊接在所述上端面上,形成所述封装空间,
[0026]在该封装部件的制造方法中,
[0027]在所述焊接工序中,在所述激光照射的点从规定的开始位置沿所述周缘部整体移动后,沿着包含所述开始位置在内的焊接完成部分的一部分,以从该焊接完成部分脱离的方式移动至所述周缘部的外侧,
[0028]直至所述激光照射的点从开始位置移动至所述周缘部的所述外侧为止,所述激光不中断地进行照射。
[0029]并且,为了实现上述目的,本发明能够采用的第4方式是封装部件,
[0030]该封装部件具有:
[0031]金属制的框体,其具有用于形成开口部的周壁;以及
[0032]金属制的盖体,其用于闭塞所述开口部,与所述框体一起形成封装空间,
[0033]所述盖体的周缘部形成与所述周壁焊接的焊接痕迹,
[0034]所述焊接痕迹沿所述周缘部形成环路,
[0035]所述焊接痕迹的一部分从所述环路到达至所述周缘部的外侧。
[0036]发明的效果
[0037]根据本发明的封装部件,能够充分地确保基部和盖部之间的接合部的强度,因此,能够将封装部件的内部维持为高气密状态。
[0038]根据本发明,在通过将多个部件彼此焊接而形成封装空间的情况下,能够将该封装空间维持为高气密状态。
【专利附图】

【附图说明】
[0039]图1是表示本发明所涉及的光设备封装构造体的图。
[0040]图2是表示图1所示的光设备封装构造体的底面的图。
[0041]图3是作为收容在图1所示的光设备封装构造体的内部中的光设备的一个例子,示出波长选择光开关的图。
[0042]图4是作为收容在图1所示的光设备封装构造体内部中的光设备的一个例子,示出光开关的图。
[0043]图5是图1所示的光设备封装构造体的剖面图。
[0044]图6A是表示将图5所示的光设备封装构造体的框体和盖部接合时的结构的放大剖面图。
[0045]图6B是表示在框体和盖部的接合部处形成的熔入部的放大剖面图。
[0046]图6C是表示熔入部的变形例的放大剖面图。
[0047]图7是表示用于形成图5所示的光设备封装构造体的光设备封装方法的工序的流程图。
[0048]图8是表示本实施方式的对比例所涉及的熔入部的放大剖面图。
[0049]图9是表示将本实施方式的变形例所涉及的光设备封装构造体的框体和盖部接合时的结构的放大剖面图。
[0050]图10是表示将上述封装部件具有的框体和盖体进行焊接的方法的流程图。
[0051]图11是表示将上述封装部件具有的框体和盖体进行焊接的方法的图。
[0052]图12是表示将上述封装部件具有的框体和盖体进行焊接的方法的图。
[0053]图13是表示将上述封装部件具有的框体和盖体进行焊接的方法的图。
[0054]图14是表示将上述封装部件具有的框体和盖体进行焊接的方法的图。
[0055]图15是表示将上述封装部件具有的框体和盖体进行焊接的方法的图。
[0056]图16是从上方观察通过上述方法焊接后的框体和盖体的俯视图。
[0057]图17A是表示将上述的框体和盖体进行焊接的方法的其他例子的图。
[0058]图17B是表示将上述的框体和盖体进行焊接的方法的其他例子的图。
[0059]标号的说明
[0060]1:光设备封装构造体、2:光设备、3:金属封装件、4:光纤、5:端口阵列、6:衍射光栅、7 =MEMS反射镜(光偏转元件)、8:驱动IC、9:控制部、10:光学部件、1a:光学基板、11:光学引擎(电气部件)、lla:电气基板、Ilc:配线部件、19:框体、19a:基部、19b:侧壁部、19bl:上端部、19b2:外侧面、19b3:角部、19b4:内侧面、19c:开口部、20:盖部、20a:凸出部、20b:外缘部、22:金属层、24:熔入部、25:光纤、26:光纤馈通部、27:低线膨胀系数金属、28:导电性插针、29:电馈通部、40:气体导入部
【具体实施方式】
[0061]下面,参照附图,对本发明所涉及的封装部件、光设备封装构造体、封装部件的制造方法及光设备封装构造体的制造方法的实施方式的例子进行说明。此外,在以下说明所使用的各附图中,对比例尺进行了适当变更。
[0062]图1是表示本发明所涉及的光设备封装构造体的图,图2是表示图1所示的光设备封装构造体的底面的图。
[0063]本实施方式所涉及的光设备封装构造体I具有:光设备2 (参照图3);以及矩形箱型的金属封装件3(封装部件的一个例子),其对光设备2进行气密封装。框体19和盖部20形成封装空间30。[0064]在封装空间30内收容有光设备2。在本实施方式中,光设备2具有分光光学系统,该分光光学系统通过接收包含波长彼此不同的多个信号成分的光信号,将各信号成分分别向不同方向射出,从而将该多个信号成分分离。作为具有分光光学系统的光设备2,可举出色散补偿器、波长阻断器、波长选择开关。
[0065]在图3中不出作为光设备2的一个例子的波长选择开关。光设备2具有:端口阵列5、作为分光元件的一个例子的衍射光栅6、作为光偏转元件的一个例子的多个MEMS (micro-electro-mechanicalsy stems)反射镜 7、以及驱动 IC8。端 口阵列 5 具有输入端口 5a及输出端口 5b。作为光偏转元件,优选使用LCOS (LiquidCrystalonSilicon)这类的反射型液晶元件、透过型液晶元件、DMD (DigitalMirro rDevice)、DLP(DigitalLightProcessing)等通过施加的电压而对光路进行切换的元件。
[0066]端口阵列5包含:从封装空间30外部导入的多根光纤25 ;以及输入透镜5c或输出透镜5d。输入端口 5a包含规定的输入用光纤25、和与光纤25光学连接的输入透镜5c。输出端口 5b包含规定的输入用光纤25、和与光纤25光学连接的输出透镜5d。
[0067]从输入端口 5a输入的输入光是包含波长彼此不同的多个信号成分的波分复用光信号。输入光被衍射光栅6分光成为规定的波长成分光,各波长成分各自向不同的方向射出。各波长成分光经由未图不的聚光透镜,在对应的MEMS反射镜7上成像。
[0068]各MEMS反射镜7是利用微型机械技术制作的反射镜,具有多个微小的光反射面。上述多个光反射面被弹性支撑,且构成为,能够与施加在针对各个光反射面而设置的致动器上的控制电压的大小相对应,使光反射面的角度独立地变化。即,能够通过驱动IC8对光反射面的倾斜角进行电气式控制,对所入射的对应波长成分光的光路进行控制。
[0069]各MEMS反射镜7接受从衍射光栅6输出的各波长成分光,并朝向某个输出端口 5b反射。各波长成分光穿过未图示的聚光透镜、衍射光栅6以及该输出端口 5b所具有的输出透镜5d。然后,在与该输出透镜5d光学连接的输出用光纤25内进行传输,向封装空间30的外侧导出。在多个MEMS反射镜7将入射的信号成分光朝向同一个输出端口 5b反射的情况下,波长不同的多个信号成分光将在所连接的光纤25内耦合。
[0070]对上述光通信所使用的分光光学系统进行收容的光设备封装构造体1,优选封装空间内气体的泄漏量为小于或等于5X10 —9Pa.mVsec。
[0071]如图2及图3所示,在框体19中设置有光纤馈通部26。光纤馈通部26是用于将光纤25从封装空间30的外侧向内侧导入的部件。
[0072]另外,光设备2也可以是图4所示的通常的光开关2B。光开关2B具有:多根光纤12,其形成输入端口 ;多根光纤13,其形成输出端口 ;多个透镜14,其将从各光纤12射出的光准直化;多个透镜15,其对入射至各光纤13的光进行聚光;MEMS反射镜16、17,它们将穿过透镜14的光朝向对应的光纤13偏转;以及驱动IC18AU8B,它们分别驱动MEMS反射镜16、17。驱动IC18AU8B经由后述设置在框体19上的电馈通部29,与外部的控制部9电连接。
[0073]金属封装件3如图5所示,具有:框体19,其收容光设备2 ;以及盖部20,其设置在该框体19的上部,覆盖框体19的开口。框体19由基部19a和从基部19a立起而设置的侧壁部19b构成,并具有与盖部20相对的开口部19c。基部19a具有支柱10al,其用于搭载光学基板10a。基部19a及侧壁部19b可以是在将金属板切削后使用焊料等粘合而形成的,也可以通过铸造一体形成。
[0074]盖部20具有与由框体19的侧壁部19b的上端部19bl和外侧面19b2之间的角部19b3 (参照图6A?图6C)规定的面积相比略小的面积。因此,在框体19的开口部19c由盖部20覆盖的状态下,盖部20的外缘部20b与框体19的角部19b3相比配置在内侧。另外,盖部20具有向框体19的内侧方向凸出的凸出部20a,其用于在将盖部20配置在框体19上时的定位。优选该凸出部20a设置为,在盖部20配置在框体19的上端部19bl处的状态下,该凸出部20a相对于侧壁部19b的内侧面19b4 (参照图6A?图6C)隔开规定的间隙。该间隙为0.3mm左右。
[0075]框体19及盖部20由铝(Al)、铝合金(Al合金)、镁(Mg)及镁合金(Mg合金)等轻金属构成。具体来说,优选使用Al — Mn类合金(熔点:654°C)、A1 — Si类合金(熔点:580°C)、或Al — Mg类合金(熔点:649°C)等。另外,特别优选构成盖部20的金属的Si含量为组分比小于或等于0.3%,Cu含量为组分比小于或等于0.1%。
[0076]优选构成盖部20的金属与构成框体19的金属相比气泡含量少。具体来说,优选构成盖部20的金属的气泡含量小于或等于5ml (毫升)/100g,进一步优选小于或等于3ml/100g。因此,在本实施方式中,与由于铸造导致气泡含量增多的压铸法相比,优选盖部20通过轧制法等制造。
[0077]如图6A所示,在侧壁部19b的外侧面19b2上形成有与构成框体19及盖部20的金属不同的金属层22。作为该金属层22优选例如镍层。从侧壁部19b的角部19b3开始,在其下侧的一部分区域中没有设置金属层22。这是为了避免后述的熔入部24与金属层22接触。
[0078]如图5所示,在框体19上设置有:光纤馈通部26,其通过光纤而使框体19的内部与外部在空间上连通;电馈通部29,其将框体19的内部与外部电气连结;以及气体导入部40,其能够将封装气体导入至框体19的内部。
[0079]在框体19的侧壁部19b上,以贯通侧壁部19b的方式设置有上述光纤馈通部26。光纤馈通部26构成为,使框体19的内部与外部在空间上连通,能够向框体19内导入多根光纤25 (与图3所示的光纤4、图4所示的光纤12、13相当)。
[0080]优选光纤25由线膨胀系数与光纤25接近的低线膨胀系数金属27(例如科瓦铁镍钴合金(含有Fe、N1、Co的合金))包覆。通过按照这种方式将光纤25由线膨胀系数接近的材料包覆,从而能够防止由于环境温度变化引起的部件伸缩而损伤光纤25。
[0081]低线膨胀系数金属27通过焊料S而与光纤馈通部26接合。另外,光纤馈通部26通过焊料S而与在侧壁部19b的外侧面19b2上形成的金属层22接合。
[0082]在框体19的基部19a上设置有上述电馈通部29,该电馈通部29用于将多根导电性插针(电线)28导入至框体19内。电馈通部29如图5所示,保持有多根导电性插针28。电馈通部29例如由不锈钢形成,关于其被导电性插针28贯穿的部分,为了确保绝缘性而由熔融玻璃等形成。
[0083]电馈通部29的两端部(不锈钢部分)通过焊料S而与基部19a接合。作为焊料S,使用与上述光纤馈通部26的接合相同的材料。
[0084]电馈通部29的导电性插针28能够与外部的电路基板等电连接,例如如图3所示,与对光学引擎11的动作进行控制的控制部9连接,其中,该光学引擎11包含MEMS反射镜7。BP, MEMS反射镜7能够通过驱动IC8及控制部9以电气方式受到驱动.控制。
[0085]气体导入部40如图5所示,以使框体19的内部与外部在空间上连通的方式设置在侧壁部1%上。并且形成为,可在将封装气体导入至框体19的内部后,使用规定的帽部件41密封。气体导入部40与上述光纤馈通部26相同地,由例如不锈钢构成,通过焊料S而与侧壁部1%接合。
[0086]搭载有多个光学部件10的光学基板1a具有支柱1al,该支柱1al固定在框体19的基部19a上。安装有多个光学引擎(电气部件)11的电气基板Ila以通过螺钉Ilb而安装在盖部20内侧的状态,被收容在框体19的内部。配线部件Ilc的一端与电气基板Ila电连接。配线部件Ilc的另一端与导电性插针28电连接。
[0087]固定有电气基板Ila的盖部20搭载在框体19的侧壁部19b的上端部19bl上,框体19和盖部20通过熔入部24而接合。如图6B所示,优选熔入部24以到达至侧壁部19b的外侧面1%2的方式形成,且在金属封装件3的纵剖面观察时,具有从该外侧面19b2凸出的凸曲线状外形。另外,熔入部24以到达至侧壁部19b的上端部19bl与外侧面19b2之间的角部1%3的方式形成,在金属封装件3的纵剖面观察时,以具有凸曲线状部24a的方式与侧壁部19b接合,其中,该凸曲线状部24a从侧壁部19b的上端部19bl至角部19b3为止具有凸曲线状外形。
[0088]另外,在金属封装件3的纵剖面观察时,熔入部24具有从其最深部A朝向侧壁部19b的外侧面19b2以放射状扩大的放射形状。优选该最深部A与侧壁部19b的厚度方向的中心C相比位于外侧。并且,优选凸出于该外侧面19b2的熔入部24,以不与设置在外侧面1%2的至少一部分上的金属层22接触的方式设置。
[0089](第I实施方式)
[0090]下面,参照图7所示的流程图,对用于形成上述光设备封装构造体I的光设备封装方法的第I实施方式进行说明。
[0091]首先,准备由Al、Al合金、Mg及Mg合金中的某种轻金属构成的框体19及盖部20(工序SlOl )。然后,在框体19上形成金属层(例如镀镍层)22。此时,在侧壁部19b的外侧面19b2上,预先在上端部19bl侧的规定区域形成掩模而不形成金属层22。另外,也可以在该区域镀敷金属层22后将其去除。
[0092]然后,将光纤馈通部26、电馈通部29及气体导入部40与框体19接合(工序S102)。在该工序中,通过熔点比金属层22低的焊料S,而将部件与在框体19表面形成的金属层22接合。优选该工序在比焊料S的熔点高而比金属层22的熔点低的温度下实施。具体来说,在将上述部件及焊料配置在框体19的上述部件接合位置处的状态下,实施对框体19整体进行加热的回流焊工序。由此,在应与框体19接合的部件为多个的情况下,也能够将这些部件一起与框体19接合。
[0093]在本实施方式中,通过回流焊而将光纤馈通部26、电馈通部29及气体导入部40 —起固定在框体19上。即,在将焊料S及光纤馈通部26配置在侧壁部19b的部件接合位置,将焊料S及气体导入部40配置在侧壁部19b的其他部件接合位置,将焊料S及电馈通部29配置在基部19a上的状态下,通过对框体19的整体进行加热,从而将光纤馈通部26、电馈通部29及气体导入部40与框体19接合。
[0094]然后,将多个光学引擎11安装在电气基板Ila上,并且,将配线部件Ilc的一端部与该电气基板Ila连接,并通过螺钉紧固而将该电气基板Ila固定在盖部20上(工序S103)。
[0095]然后,将多个光学部件10在光学基板1a上进行位置对齐,通过粘接或螺钉等进行固定,将该光学基板1a固定在基部19a上(工序S104)。
[0096]然后,将包含用于输入规定光信号的输入端口和用于输出规定光信号的输出端口的多根光纤25导入至光纤馈通部26,并将所导入的多根光纤25分别与多个光学部件10连接(工序S105)。具体来说,准备由低线膨胀系数金属27保持的光纤25,将其固定在光纤馈通部26中。在本工序中,优选将低线膨胀系数金属27软钎焊在光纤馈通部26中。并且,优选将形成在框体19上的金属层22及光纤馈通部26软钎焊在框体19上。
[0097]然后,在将与固定在盖部20上的电气基板Ila连接的配线部件Ilc的另一端部,与电馈通部29连接后,将盖部20配置在框体19的上端部19bl上(工序S106)。此时,盖部20的凸出部20a设置为,相对于侧壁部19b的内侧面19b4隔开间隔。
[0098]然后,在将盖部20载置于框体19上的状态下,在框体19与盖部20的接合部照射激光,形成熔入部24(工序S107)。此外,在将框体19与盖部20接合的时刻,由于已经在框体19内收容有光设备2,因此,无法像将光纤馈通部26和电馈通部29接合时那样,通过回流焊将框体19与盖部20固定。因此,作为框体19与盖部20的接合方法,优选激光焊接。另外,在将光学基板1a固定在框体19的底部即基部19a上,将电气基板Ila固定在设置于盖部20内表面侧的凸出部20a上的状态下,由于从盖部20的上方进行激光照射,因此,能够进行框体19与盖部20的焊接并避免搭载在光学基板1a上的光学部件10受到热冲击。
[0099]上述熔入部24可通过激光焊接而形成。激光焊接使用例如束斑外径小于或等于Φ0.2_,优选Φ0.1mm左右的光纤激光器。通过使用束斑直径较小的光纤激光器,能够适当地形成后述的熔入部24。此外,在将激光照射前的盖部20的外缘部20b与侧壁部19b的角部1%3之间的距离LI (参照图6A)除以激光束斑外径而得到的值设为X的情况下,使得
O< X < 7,优选O < X < 5。即,在使用束斑直径为Φ0.1mm的光纤激光器的情况下,在框体19的开口部19c由盖部20覆盖的状态下,从侧壁部19b的角部19b3至盖部20的外缘部20b为止的长度LI小于或等于0.7mm,优选小于或等于0.5_。如果从侧壁部19b的角部19b3至盖部20的外缘部20b为止的长度LI小于或等于0.7mm,优选小于或等于0.5mm,则能够可靠地形成具有凸曲线状部24a的熔入部24。
[0100]如图6A所示,来自光纤激光器的激光从搭载在侧壁部19b的上端部19bl上的盖部20的上方照射。由此,如图6B所示,在盖部20与侧壁部19b的上端部19bl之间的边界附近形成盖部20的熔入部24。此时,优选激光照射在从盖部20的外缘部20b至与外缘部20b的距离为L2且位于外缘部20b内侧的位置为止的区域中。具体来说,在将距离L2除以激光束斑外径而得到的值设为Y的情况下,使得O < Y < 7,优选I < Y < 5。在本实施方式中,如果使用束斑直径为Φ0.1mm的光纤激光器,则优选L2大于0_而小于0.7_,更加优选大于或等于0.1mm而小于或等于0.5_。如上所述,在本实施方式的激光焊接中,即使激光照射位置在L2的范围内变动,也能够适当地形成熔入部24,因此,可放松对激光照射位置精度的要求。特别地,只要束斑直径大于或等于0.1_,则能够使用便宜的装置获得激光。[0101]最后,利用气体导入部40将封装气体导入至框体19内,以规定的帽部件41对气体导入部40进行密封(工序S108)。由此,能够将光设备2的光学特性保持恒定。这样,光设备2由金属封装件3气密封装。
[0102]如上所述,根据本实施方式,熔入部24以具有凸曲线状外形的方式设置,且使其厚壁化。因此,能够确保框体19与盖部20之间足够的接合强度。由此,能够使用由铝(Al)或镁(Mg)等轻金属构成的框体19和盖部20,能够实现轻量化、低成本化。
[0103]另外,根据本实施方式,熔入部24以到达至侧壁部19b的外侧面19b2的方式形成,熔入部24在金属封装件3的纵剖面观察时,具有从侧壁部19b的外侧面19b2凸出的凸曲线状部24a。由此,能够实现熔入部24的进一步厚壁化,能够提高接合强度。
[0104]另外,根据本实施方式,熔入部24在金属封装件3的纵剖面观察时,具有从该熔入部24的最深部A朝向侧壁部19b的外侧面19b2以放射状扩大的放射形状,最深部A与侧壁部1%厚度方向的中心C相比位于外侧。因此,能够使侧壁部19b的上端部19bl与外侧面19b2之间的角部19b3厚壁化,有助于确保强度。
[0105]另外,根据本实施方式,在侧壁部19b的外侧面19b2的至少一部分上设置的金属层22由与构成框体19的金属不同的金属构成,凸出于该外侧面19b2的熔入部24,以不与该金属层22接触的方式设置。因此,能够防止熔入部24与金属层22接触而阻碍焊接性。
[0106]另外,根据本实施方式,盖部20具有凸出部20a,该凸出部20a与熔入部24相比位于内侧,向框体19的内侧方向凸出,凸出部20a设置为相对于侧壁部19b隔开间隙。因此,盖部20相对于框体19的定位变得容易,并且,由于利用间隙形成隔热空间,因此,能够防止由激光照射产生的热量扩散至框体19的内部。 [0107]另外,根据本实施方式,其构成为,盖部20的熔入量比框体19的熔入量大,但盖部20的气泡含量比框体19少。因此,通过使气泡含量少的盖部20溶融得较多,从而能够防止激光焊接时熔入部产生气泡或裂纹,提高封装品质。
[0108]另外,根据本实施方式,构成盖部20的金属的Si含量为组分比小于或等于0.3%。因此,能够抑制激光焊接时的Si晶化,防止产生裂纹。
[0109]另外,根据本实施方式,构成盖部20的金属的Cu含量为组分比小于或等于0.1%。这样,通过抑制熔入量比框体19大的盖部20的Cu含量,从而能够提供一种耐腐蚀性好,长期可靠性高的光设备封装构造体I。
[0110]另外,根据本实施方式,在为了对分光后的光进行处理而要求高气密封装品质的光设备封装构造体I中,能够通过抑制封装气体从作为封装部件的金属封装件3的泄漏量,而充分地确保封装品质。
[0111](实施例)
[0112]下面,对本实施方式的光设备封装构造体的实施例进行说明。在此,如下表1所示,改变激光照射位置而形成光设备封装构造体,评价熔入部的形状。
[0113]【表1】
[0114]表1
【权利要求】
1.一种封装部件,其将物品收容在封装空间内, 其中,该封装部件具有: 金属制的框体,其具有基部、从所述基部立起而设置的侧壁部以及与所述基部相对的开口部;以及 金属制的盖部,其覆盖所述开口部, 所述侧壁部具有内侧面、外侧面和与所述盖部接合的上端部, 在所述盖部和所述上端部之间的边界附近,形成所述盖部的熔入部, 所述熔入部以到达至所述上端部和所述外侧面之间的角部的方式形成, 所述盖部以在所述封装部件的纵剖面观察时,所述熔入部从所述盖部的顶面至所述角部为止具有凸曲线状外形的方式与所述侧壁部接合。
2.根据权利要求1所述的封装部件,其中, 所述熔入部以到达至所述外侧面的方式形成, 所述熔入部在所述封装部件的纵剖面观察时,具有从所述外侧面凸出的凸曲线状外形。
3.根据权利要求1或2所述的封装部件,其中, 所述熔入部在所述封装部件的纵剖面观察时,具有从所述熔入部的最深部朝向所述外侧面以放射状扩大的放射形状, 所述最深部与所述侧壁部的厚度方向的中心相比位于外侧。
4.根据权利要求2或3所述的封装部件,其中, 凸出于所述外侧面的所述熔入部,以不与设置在所述外侧面的至少一部分上的金属层接触的方式设置,该金属层由与构成所述框体的金属不同的金属构成。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的封装部件,其中, 所述盖部具有凸出部,该凸出部与所述熔入部相比位于内侧,向所述框体的内侧方向凸出, 所述凸出部设置为,相对于所述侧壁部隔开间隙。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的封装部件,其中, 与构成所述框体的金属相比,构成所述盖部的金属的气泡含量少。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的封装部件,其中, 构成所述盖部的金属的Si含量小于或等于0.3%。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的封装部件,其中, 构成所述盖部的金属的Cu含量小于或等于0.1%。
9.一种光设备封装构造体,其中, 在权利要求1至8中任一项的所述封装空间中收容有具有分光光学系统的光设备,该分光光学系统通过接收包含波长彼此不同的多个信号成分的光信号,并将各信号成分分别向不同方向射出,从而将该多个信号成分分离。
10.根据权利要求9所述的光设备封装构造体,其中, 所述光设备还具有:光学基板,其搭载有构成分光光学系统的光学部件;以及电气基板,其搭载有对所述各信号成分的光路进行电气式控制的电气部件, 所述光学基板固定在所述框体的底部。
11.根据权利要求9或10所述的光设备封装构造体,其中, 所述光设备还具有:光学基板,其搭载有构成分光光学系统的光学部件;以及电气基板,其搭载有对所述各信号成分的光路进行电气式控制的电气部件, 所述电气基板固定在所述盖部的内表面。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的光设备封装构造体,其中, 所述封装部件的泄漏量为小于或等于5X 10 —9Pa.m3/sec。
13.一种封装部件的制造方法,其具有下述工序: 将物品收容在金属制的框体的内部的工序,其中,金属制的框体具有基部、侧壁部以及与所述基部相对的开口部,该侧壁部从所述基部立起而设置,并具有上端部、内侧面及外侧面; 在所述侧壁部的所述上端部配置对所述开口部进行覆盖的盖部的工序;以及 通过从在所述上端部处搭载的所述盖部的上方进行激光照射,从而在所述盖部和所述上端部之间形成所述盖部的熔入部的工序, 在该封装部件的制造方法中, 在形成所述熔入部的工序中,以到达至所述侧壁部的所述外侧面和所述上端部之间的角部的方式形成所述熔入部,以所述熔入部在所述封装部件的纵剖面观察时,从所述盖部的顶面至所述角部为止具有凸曲线状外形的方式,将所述盖部与所述侧壁部接合。
14.根据权利要求13所述的封装部件的制造方法,其中, 在将激光照射前的所述盖部的外缘部和所述角部之间的距离除以激光的束斑外径而得到的值设为X的情况下,O < X < 7。
15.根据权利要求13所述的封装部件的制造方法,其中, 在对从盖部的外缘部至与外缘部的距离为L2且位于外缘部内侧的位置为止的区域进行激光照射时,将所述距离L2除以激光的束斑外径而得到的值设为Y的情况下,O < Y < 7。
16.根据权利要求13至15中任一项所述的封装部件的制造方法,其中, 对于所述上端部和所述盖部之间的接合部位,从相对于所述盖部的顶面倾斜的方向照射激光。
17.根据权利要求13至16中任一项所述的封装部件的制造方法,其中, 将激光照射在与所述盖部的外缘部相距0.1±0.05mm且位于所述外缘部内侧的位置。
18.根据权利要求13至17中任一项所述的封装部件的制造方法,其中, 在将所述盖部的外缘部与所述角部相比配置在内侧后进行激光照射,从而形成所述熔入部。
19.根据权利要求13至18中任一项所述的封装部件的制造方法,其中, 在所述盖部的与所述熔入部相比为内侧的位置处设置凸出部,该凸出部以相对于所述侧壁部设有间隙的状态,向所述框体的内侧方向凸出。
20.一种权利要求9所述的光设备封装构造体的制造方法,其具有下述工序: 将光设备收容在所述框体的所述基部内的工序,其中,该光设备具有多根光纤、分光光学系统、光偏转元件以及控制部,所述多根光纤从所述框体与外部连通,所述分光光学系统通过接收从所述多根光纤中的至少I根输入的包含波长彼此不同的多个信号成分的光信号,将各信号成分分别向不同方向射出,从而对所述多个信号成分进行分光,所述光偏转兀件针对所述分光光学系统,控制所述各信号成分的射出方向,所述控制部对所述光偏转元件进行电气式控制; 在所述框体中设置用于使所述多根光纤与外部连通的光纤馈通部、以及用于使所述光偏转元件和所述控制部与外部进行电连接的电馈通部的工序; 通过焊料封装,将所述光纤馈通部及所述电馈通部与所述侧壁部接合的工序;以及以覆盖所述框体的开口部的方式,将所述盖部搭载在所述侧壁部的所述上端部,通过激光照射而使所述上端 部与所述盖部接合的工序。
【文档编号】H04J14/02GK104038305SQ201410078724
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年3月5日 优先权日:2013年3月5日
【发明者】守屋知巳, 耕田浩, 佐佐木大 申请人:住友电气工业株式会社
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