光器件封装体的制作方法

本发明涉及通过气密密封光器件而成的光器件封装体。尤其地，本发明涉及具备如下盖部，即：具有由光非透射性材料构成且形成有开口的光非透射部、以及由光透射性材料构成且堵塞上述开口的光学窗部的盖部的光器件封装体。

背景技术：

以往，作为用于抑制湿度等对光器件造成的影响的技术，已知有通过气密密封光器件而成的光器件封装体。尤其地，已知有具备具有由光非透射性材料构成且形成有开口的光非透射部、以及由光透射性材料构成且堵塞上述开口的光学窗部的盖部的光器件封装体(参照专利文献1)。

图10是示出现有技术所涉及的光器件封装体200的概要结构的剖视图。图10所示的光器件封装体200具备光器件101、收纳光器件101的壳体102、以及与壳体102相匹配的盖部103。盖部103具有形成有开口104的金属框架(光非透射部)105、以及堵塞该开口104的光学窗部106。光学窗部106例如是玻璃单体，或者是在玻璃的缘及其附近形成金属层等的光非透射性材料的结构。

此外，光器件封装体200在填充有惰性气体(未图示)的状态下将光器件101收纳于壳体102，利用壳体102以及盖部103气密密封光器件101。

专利文献1：日本国公开专利公报“特开平9－148469号公报(1997年6月6日公开)”

在图10所示的光器件封装体200中，存在在利用盖部103加盖壳体102之前，异物107进入壳体102内的顾虑。

以往，为了避免异物107进入壳体102内，采用在清洁室中制造光器件封装体200等的方法。但是，即便使用这样的方法，也难以完全地防止异物107进入壳体102内。

此外，也考虑在加盖壳体102之前，观察壳体102内，检测以及除去进入到壳体102内的异物107的方法。但是，在该方法中，当进行观察时金属框架105的背侧108等容易成为死角，难以检测以及除去位于该死角的异物107(即，异物107a)。

结果，在图10所示的光器件封装体200中，存在进入到壳体102内的异物107附着于配置于光器件101的上表面的光器件101的受光部分，或者在该受光部分上飘浮的顾虑。并且，由此，在光器件101为光开关器件的情况下，光被异物107折射而产生串扰，因该串扰而产生在光器件封装体200中光器件101发生误动作这样的问题。此外，在光器件101为固体摄像元件的情况下，因光被异物107反射或者折射而产生受光量显著降低这样的问题。

技术实现要素：

本发明正是鉴于上述的课题而完成的，其目的在于提供一种能够抑制因异物附着于光器件的受光部分或者异物在该受光部分上飘浮而引起的光器件的误动作或者受光量的降低的光器件封装体。

为了解决上述的课题，本发明的光器件封装体的特征在于，上述光器件封装体具备：光器件；壳体，该壳体收纳上述光器件；以及盖部，该盖部具有由光非透射性材料构成且形成有开口的光非透射部、以及由光透射性材料构成且堵塞上述开口的光学窗部，上述光非透射部具有至少一个朝上述光器件侧突出的突出部。

根据上述的结构，能够利用突出部抑制进入到壳体内且残留于光器件的侧方的异物朝向配置于光器件的上表面的光器件的受光部分移动。由此，能够防止异物附着于光器件的受光部分或者异物在该受光部分上飘浮，因此，能够抑制光器件的误动作或者受光量的降低。

根据本发明，能够抑制因异物附着于光器件的受光部分或者异物在该受光部分上飘浮而引起的光器件的误动作或者受光量的降低。

附图说明

图1是本发明的实施方式1所涉及的光器件封装体的分解立体图、以及示出光非透射部的光器件侧的面的立体图。

图2是图1所示的光器件封装体的A－A线向视剖视图。

图3中，(a)～(d)分别是本发明的实施方式1的第1变形例所涉及的光器件封装体的剖视图。

图4中，(a)以及(b)分别是示出本发明的实施方式1的第2变形例所涉及的、光非透射部的光器件侧的面的俯视图。

图5是本发明的实施方式2所涉及的光器件封装体的分解立体图。

图6是图5所示的光器件封装体的B－B线向视剖视图。

图7中，(a)～(c)分别是本发明的实施方式2的变形例所涉及的光器件封装体的剖视图。

图8是示出突出部朝壳体的侧壁侧延伸的结构的另一例子的剖视图。

图9是示出突出部朝壳体的侧壁侧延伸的结构的再一例子的剖视图。

图10是示出现有技术所涉及的光器件封装体的概要结构的剖视图。

具体实施方式

以下，对用于实施本发明的方式进行说明。另外，以下说明的各实施方式所涉及的光器件封装体是通过气密密封LCOS(Liquid Crystal On Silicon)元件而成的光器件封装体，以下将其称作“LCOS封装体”。此外，以下，对于与在先说明的部件具有相同功能的部件标注相同的附图标记，并省略对其的说明。

[实施方式1]

图1是本发明的第1实施方式所涉及的LCOS(Liquid Crystal On Silicon)封装体201的分解立体图。此外，图2是图1所示的LCOS封装体201的A－A线向视剖视图。另外，在图1中同时示出从背面侧观察LCOS封装体201所具备的盖部3的立体图。

图1以及图2所示的LCOS封装体(光器件封装体)201具备光器件单元1、壳体2以及盖部3。

光器件单元1具有LCOS元件(光器件)11以及加热器12。此外，LCOS元件11具有硅基板部11a以及液晶部11b。硅基板部11a在硅基板形成用于驱动LCOS元件11的驱动电路。液晶部11b是设置于LCOS元件11的上表面的LCOS元件11的受光部分，除了具有液晶之外，还具有透明电极、取向膜等。此外，对于LCOS元件11而言，需要对其温度进行精细地管理，由加热器12进行LCOS元件11的温度的控制。另外，在代替LCOS元件11转而使用固体摄像元件的情况下，能够省略加热器12。

壳体2收纳LCOS元件11，具有陶瓷基板21以及密封框体22。密封框体22是以包围LCOS元件11的方式设置在陶瓷基板21上的框体，由光非透射性的陶瓷、金属等构成。

盖部3设置于LCOS元件11的上方，是与壳体2相匹配的盖部。盖部3具有金属框架(光非透射部)31以及玻璃基板(光学窗部)32。

金属框架31由非透射性的金属材料构成，在LCOS元件11的上方形成有开口33。并且，玻璃基板32堵塞开口33。由此，来自LCOS封装体201外部的光透射玻璃基板32并被导向LCOS元件11的液晶部11b。

另外，密封框体22与金属框架31通过由钎料或者焊料构成的接合层41接合。此外，玻璃基板32的LCOS元件11侧的面的缘及其附近被金属喷镀，该金属喷镀的部分是金属喷镀层42。进而，金属框架31与金属喷镀层42通过由钎料构成的接合层43接合。

此处，在金属框架31形成有突出部34。突出部34在金属框架31的LCOS元件11侧的面中朝LCOS元件11侧突出。

利用突出部34能够减小硅基板部11a与金属框架31之间的间隔。并且，由此，能够抑制进入到壳体2内且残留于LCOS元件11的侧方的异物朝向配置于LCOS元件11的上表面的LCOS元件11的液晶部11b(受光部分)移动。由此，能够防止异物附着于LCOS元件11的液晶部11b或者异物在该液晶部11b上飘浮，因此，能够抑制LCOS元件11的误动作。

此外，突出部34与LCOS元件11分离。由于突出部34与LCOS元件11分离，所以能够防止突出部34与LCOS元件11接触或者压迫LCOS元件11。因而，能够防止因突出部34的接触或者压迫而导致LCOS元件11受到损伤或者误动作。

另外，在以LCOS元件11为代表的具有像素结构的光器件中，一般具有与该光器件中的1像素相当的面积以上的尺寸的异物容易成为该光器件的误动作或者受光量的降低的直接原因。

在该情况下，优选突出部34与具有上述像素结构的光器件的分离距离不足该光器件的像素尺寸。例如，在该光器件的1像点为10μm角的情况下，10μm×10μm以上的尺寸的异物可能会成为上述原因，因此，在该情况下，优选上述分离距离不足10μm。

由此，能够有效地抑制成为具有上述像素结构的光器件的误动作或者受光量的降低的直接原因的异物朝向该光器件的受光部分移动。

(实施方式1的第1变形例)

图3的(a)～(d)分别是LCOS封装体201的第1变形例所涉及的LCOS封装体202～205的剖视图。

图3的(a)所示的LCOS封装体202在突出部34与密封框体(壳体的侧壁)22分离这一点上与LCOS封装体201不同。LCOS封装体202的其他结构与LCOS封装体201的结构相同。

由于突出部34与密封框体22分离，所以能够在突出部34与密封框体22之间确保针对突出部34的制造公差的余量(margin)。此外，能够在突出部34与密封框体22之间捕捉异物。

图3的(b)所示的LCOS封装体203在下述方面与LCOS封装体201不同。LCOS封装体203的其他结构与LCOS封装体201的结构相同。

代替突出部34转而将具有与突出部34相同的功能的突出部35作为与金属框架31分开的部件设置于LCOS封装体203。另外，突出部35的材质只要是低排气性且适于一般的气密密封封装体即可，可举出金属、环氧树脂或者丙烯酸树脂等。由此，与将具有突出部34的金属框架31一体成形的情况相比，能够抑制加工成本，提高突出部的形状的自由度。

此外，在LCOS封装体203中，突出部35从LCOS元件11的正上方延伸至LCOS元件11的侧方。由此，能够增长异物从LCOS元件11的侧方到达液晶部11b上的距离，能够有效地抑制成为LCOS元件11的误动作的直接原因的异物朝向液晶部11b移动。

进而，突出部35的一部分或者全部以随着接近突出部35的前端而接近密封框体22的方式延伸，由此，能够在突出部35的密封框体22侧捕捉异物。对于该结构，除了图3的(b)的例子之外，还考虑图8以及9的例子。图8是相对于LCOS封装体203缩短突出部35(突出部35的前端位于LCOS元件11的正上方)的LCOS封装体210。图9是相对于LCOS封装体203阶梯状地形成突出部35的LCOS封装体211。LCOS封装体210以及211都能够在各自的间隙37捕捉异物。

图3的(c)所示的LCOS封装体204在下述方面与LCOS封装体203不同。LCOS封装体204的其他结构与LCOS封装体203的结构相同。

在LCOS封装体204设置有多个突出部35。突出部35中的、设置于最靠LCOS元件11侧的突出部35a朝向LCOS元件11的上表面延伸。突出部35中的、设置于离LCOS元件11最远一侧的突出部35c朝向LCOS元件11的侧方延伸。突出部35中的、设置于突出部35a与突出部35c之间的突出部35b朝向LCOS元件11的上表面以及侧方延伸。

通过设置多个突出部35，能够更可靠地防止异物附着于LCOS元件11的液晶部11b或者异物在该液晶部11b上飘浮。即，尽管难以自由地控制异物如何移动，不过通过设置多个突出部35，能够在两个突出部35间捕捉异物而使该异物停留于此。结果，能够抑制异物移动至液晶部11b的上方。

图3的(d)所示的LCOS封装体205在下述方面与LCOS封装体204不同。LCOS封装体205的其他结构与LCOS封装体204的结构相同。

LCOS封装体205在金属框架31形成有与突出部35a～35c一一对应的槽36a～36c。在槽36a～36c分别嵌入突出部35a～35c。

通过形成为在槽36a～36c分别嵌入突出部35a～35c的结构，能够与在槽36a～36c嵌入突出部35a～35c的深度相应地调整突出部35a～35c的高度。由此，能够在突出部35a～35c与LCOS元件11之间确保针对突出部35a～35c的制造公差的余量。

(实施方式1的第2变形例)

图4的(a)以及(b)分别是示出本实施方式的第2变形例所涉及的金属框架31的LCOS元件11侧的面的俯视图。此处，对金属框架31以及突出部35的组合进行说明，不过对于金属框架31以及突出部34的组合也是同样的。

在图4的(a)以及(b)分别所示的金属框架31设置有突出部35a～35c(参照图3的(c)以及(d))。

在图4的(a)所示的金属框架31中，突出部35a～35c分别以包围金属框架31的开口33的方式呈框状且连续地设置。因此，能够遍及LCOS元件11的整周抑制异物朝向液晶部11b移动。另一方面，在图4的(b)所示的金属框架31中，突出部35a～35c分别以包围金属框架31的开口33的方式呈框状且间断地设置。根据图4的(b)所示的金属框架31的结构，在突出部35a～35c与金属框架31为不同的材料的情况下，能够抑制在金属框架31产生的应力。

(附注事项)

在本实施方式中，对收纳有LCOS元件的光器件封装体(LCOS封装体)进行了说明，但本发明并不限定于此。即，收纳于本发明所涉及的光器件封装体的光器件只要是能够输入光或者输出光的光器件即可，例如，也可以是MEMS(Micro Electro Mechanical System)反射镜。此外，该光器件也可以是固体摄像元件，在该情况下，根据本发明所涉及的光器件封装体的结构，能够代替与光器件的误动作相关的效果，转而享有与光器件的受光量的降低相关的效果。

此外，如上所述，在玻璃基板32形成有金属喷镀层42，不过也可以省略该金属喷镀层42。换言之，只要光学窗部是玻璃(光透射性材料)单体，也可以在该玻璃的缘及其附近形成金属层等的光非透射性材料。

此外，LCOS元件11与突出部34的分离距离越小，则异物的移动的抑制效果越高，而突出部34接触以及/或者压迫LCOS元件11的顾虑越高。在想要尽量降低突出部34接触或者压迫LCOS元件11的顾虑的情况下，即便将LCOS元件11与突出部34的分离距离设为100μm的程度，也能够预计获得一定程度的上述抑制效果。对于突出部35也是同样的。

进而，在LCOS封装体201～205中，为了简化说明而明确地区分设置突出部34的方式与设置突出部35的方式，但实际上能够在LCOS封装体201～205的全部应用上述两个方式。

〔实施方式2〕

图5是本发明的第2实施方式所涉及的LCOS封装体206的分解立体图。此外，图6是图5所示的LCOS封装体206的B－B线向视剖视图。

图5以及图6所示的LCOS封装体206在代替盖部3转而具备盖部5这一点上与LCOS封装体201不同。LCOS封装体206的其他结构与LCOS封装体201的结构相同。

盖部5设置于LCOS元件11的上方，是与壳体2相匹配的盖部。盖部5具有金属框架(光非透射部)51、玻璃基板(光学窗部)52以及突出部(光非透射部)55。

金属框架51由光非透射性的金属材料构成，在LCOS元件11的上方形成有开口53。并且，玻璃基板52堵塞开口53。由此，来自LCOS封装体206外部的光透射玻璃基板52并被导向LCOS元件11的液晶部11b。

另外，密封框体22与金属框架51通过由钎料或者焊料构成的接合层61接合。此外，玻璃基板52的与LCOS元件11相反侧的面的缘及其附近被金属喷镀，该金属喷镀的部分是金属喷镀层62。进而，金属框架51与金属喷镀层62通过由钎料构成的接合层63接合。

金属框架51以及玻璃基板52的材质分别与金属框架31以及玻璃基板32的材质相同。

金属框架51的突出部55作为与金属框架51分开的部件设置。突出部55从金属框架51的LCOS元件11侧的面朝向LCOS元件11侧突出。利用突出部55，也能够获得与突出部34以及35相同的异物的移动的抑制效果。

在LCOS封装体206中，玻璃基板52与金属框架51中的与LCOS元件11对置的面(即，LCOS元件11侧)接合。由此，玻璃基板52的缘不朝LCOS封装体206的外部露出，因此，能够减少从LCOS封装体206的外部对玻璃基板52造成的损伤。

(实施方式2的变形例)

图7的(a)～(c)分别是LCOS封装体206的变形例所涉及的LCOS封装体207～209的剖视图。

图7的(a)～(c)分别所示的LCOS封装体207～209在下述方面与LCOS封装体206不同。LCOS封装体207～209的其他结构与LCOS封装体206的结构相同。

图6所示的LCOS封装体206的突出部55在图6的剖面中设置成斜线状，而LCOS封装体207～209的突出部55分别在图7的(a)～(c)的剖面中设置成L字形。

图7的(b)所示的LCOS封装体208与图7的(a)所示的LCOS封装体207相比较，玻璃基板52与突出部55之间的间隔变小。此外，图7的(c)所示的LCOS封装体209与图7的(b)所示的LCOS封装体208相比较，密封框体22与突出部55的前端的分离距离变小。

[总结]

本发明也能够如以下那样诠释。

本发明的光器件封装体具备：光器件；壳体，收纳上述光器件；以及盖部，具有由光非透射性材料构成且形成有开口的光非透射部、以及由光透射性材料构成且堵塞上述开口的光学窗部，上述光非透射部具有至少一个朝上述光器件的侧突出的突出部。

根据上述的结构，能够利用突出部抑制进入到壳体内且残留于光器件的侧方的异物朝向配置于光器件的上表面的光器件的受光部分移动。由此，能够防止异物附着于光器件的受光部分或者异物在该受光部分上飘浮，因此能够抑制光器件的误动作或者受光量的降低。

此外，在本发明的光器件封装体中，至少一个的上述突出部与上述光器件分离。

根据上述的结构，由于突出部与光器件分离，所以能够防止突出部与光器件接触或者压迫光器件。因而，能够防止因突出部的接触或者压迫而导致光器件受到损伤或者产生误动作或受光量的降低。

另外，在光器件具有像素结构的情况下，具有与1像素相当的面积以上的尺寸的异物容易成为误动作或者受光量的降低的直接原因。

在该情况下，上述至少一个的突出部与上述光器件的分离距离不足上述光器件的像素尺寸。

根据上述的结构，能够有效地抑制成为光器件的误动作或者受光量的降低的直接原因的异物朝向光器件的受光部分移动。

此外，在本发明的光器件封装体中，至少一个的上述突出部与上述壳体的侧壁分离。

根据上述的结构，由于突出部与壳体的侧壁分离，所以能够在突出部与壳体的侧壁之间确保针对突出部的制造公差的余量。此外，根据上述的结构，能够在突出部与壳体的侧壁之间捕捉异物。

此外，在本发明的光器件封装体中，上述至少一个的突出部的至少一部分以越接近该突出部的前端而越靠近上述壳体的侧壁的方式延伸。

根据上述的结构，能够在突出部的壳体的侧壁侧捕捉异物。

此外，在本发明的光器件封装体中，至少一个的上述突出部延伸至上述光器件的侧方。

此外，在本发明的光器件封装体中，上述光非透射部具有多个上述突出部。

根据上述的结构，能够更可靠地防止异物附着于光器件的受光部分或者异物在该受光部分上飘浮。

此外，在本发明的光器件封装体中，至少一个的上述突出部是安装于上述光非透射部的、与上述光非透射部分体的部件。

根据上述的结构，与将具有突出部的光非透射部一体成形的情况相比，能够抑制加工成本，提高突出部的形状的自由度。

此外，在本发明的光器件封装体中，至少一个的上述突出部是嵌入到形成于上述光非透射部的槽中的、与上述光非透射部分体的部件。

根据上述的结构，能够与在形成于光非透射部的槽嵌入突出部的深度相应地调整突出部的高度。由此，能够在突出部与光器件之间确保针对突出部的制造公差的余量。

此外，在本发明的光器件封装体中，上述光学窗部与上述光非透射部的与上述光器件对置的面接合。

根据上述的结构，光学窗部的缘不朝光器件封装体的外部露出，因此，能够防止从光器件封装体的外部对光学窗部造成的损伤。

本发明并不限定于上述的各实施方式，能够在权利要求所示的范围内进行各种变更，将在不同的实施方式中分别公开的技术手段适当组合而获得的实施方式也包含于本发明的技术范围。

产业上的利用可能性

本发明能够利用于通过气密密封光器件而成的光器件封装体。尤其地，本发明能够利用于具备具有由光非透射性材料构成且形成有开口的光非透射部、以及由光透射性材料构成且堵塞上述开口的光学窗部的盖部的光器件封装体。

其中，附图标记说明如下：

1：光器件单元；2：壳体；3：盖部；5：盖部；11：LCOS元件(光器件)；22：密封框体(壳体的侧壁)；31：金属框架(光非透射部)；32：玻璃基板(光学窗部)；33：开口；34、35：突出部(光非透射部)；35a～35c：突出部(光非透射部)；51：金属框架(光非透射部)；52：玻璃基板(光学窗部)；53：开口；55：突出部(光非透射部)；201～211：LCOS封装体(光器件封装体)。