特開 2023-62928 保護キャップ、電子装置及び保護キャップの製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023062928

(43)【公開日】2023-05-09

(54)【発明の名称】保護キャップ、電子装置及び保護キャップの製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 23/02 20060101AFI20230427BHJP

   H01L 23/00 20060101ALI20230427BHJP

   H01L 33/48 20100101ALI20230427BHJP

【ＦＩ】

H01L23/02 B

H01L23/02 F

H01L23/00 C

H01L33/48

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021173117

(22)【出願日】2021-10-22

(71)【出願人】

【識別番号】000232243

【氏名又は名称】日本電気硝子株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107423

【弁理士】

【氏名又は名称】城村 邦彦

(74)【代理人】

【識別番号】100120949

【弁理士】

【氏名又は名称】熊野 剛

(74)【代理人】

【識別番号】100129148

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 淳也

(72)【発明者】

【氏名】間嶌 亮太

【テーマコード（参考）】

5F142

【Ｆターム（参考）】

5F142AA58

5F142BA02

5F142BA32

5F142CD13

5F142CD18

5F142DB02

(57)【要約】      （修正有）

【課題】枠部と蓋部との間に反射防止膜が介在する場合であっても、枠部と蓋部を好適に接合する保護キャップ、その製造方法及び電子装置を提供する。
【解決手段】電子装置１において、保護キャップ４は、枠部６と、枠部の一端部を覆う蓋部７と、枠部と蓋部とが直接溶着された溶着部１１から形成されている接合部８と、を備える。蓋部は、接合部を介して枠部の一端部に接触する第一表面７ａを有する。第一表面は、第一反射防止膜９を有する。第一反射防止膜は、枠部に接触する接触部９ａを有する。接触部の表面粗さＳａは、０．１～１．０ｎｍである。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電子部品を保護するための保護キャップであって、
枠部と、前記枠部の一端部を覆う蓋部と、前記枠部と前記蓋部とを接合する接合部と、を備え、
前記蓋部は、前記接合部を介して前記枠部の前記一端部に接触する第一表面を有し、
前記第一表面は、第一反射防止膜を有し、
前記第一反射防止膜は、前記枠部に接触する接触部を有し、
前記接触部の表面粗さＳａは、０．１～１．０ｎｍであることを特徴とする保護キャップ。

【請求項2】

前記蓋部は、前記第一表面の反対側に位置する第二表面を有し、
前記第二表面は、第二反射防止膜を有する請求項１に記載の保護キャップ。

【請求項3】

電子部品と、前記電子部品が搭載された基材と、前記電子部品を内部に収容するように、前記基材に接合された請求項１又は２に記載の保護キャップと、を備えることを特徴とする電子装置。

【請求項4】

請求項１又は２に記載の保護キャップを製造する方法であって、
物理蒸着法を行う成膜装置によって前記蓋部の前記第一表面に前記第一反射防止膜を形成する成膜工程と、前記蓋部の前記第一表面と前記枠部の前記一端部とを接合する接合工程と、を備え、
前記成膜装置は、前記蓋部を保持するとともに所定の方向に移動可能な保持具と、前記第一反射防止膜の材料となる粒子を飛散させるターゲットと、前記ターゲットから飛散した前記粒子の飛散方向を規制するシールド部材と、を備え、
前記成膜工程では、前記ターゲットから飛散した前記粒子の一部を前記シールド部材によって遮蔽しつつ、前記シールド部材に接触することなく飛散する粒子を、前記保持具に保持された状態で移動する前記蓋部の前記第一表面に付着させることを特徴とする保護キャップの製造方法。

【請求項5】

前記ターゲットは、並設される第一ターゲット及び第二ターゲットを含み、
前記シールド部材は、前記第一ターゲットと前記第二ターゲットとの間に配置される請求項４に記載の保護キャップの製造方法。

【請求項6】

前記シールド部材は、前記保持具に設けられる請求項４に記載の保護キャップの製造方法。

【請求項7】

前記接合工程では、前記蓋部の前記第一表面と前記枠部の前記一端部とを接触させ、その接触部分にレーザを照射することにより、前記蓋部の前記第一表面と前記枠部の前記一端部とを直接接合する請求項４から６のいずれか一項に記載の保護キャップの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、保護キャップ、電子装置及び保護キャップの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ＬＥＤなどの電子部品を備えた電子装置は、長寿命や省エネルギーなどの理由から、照明や通信などの種々の分野で利用されるに至っている。

【0003】

この種の電子装置では、電子部品を保護するために、電子部品が搭載された基材に、電子部品が内部に収容されるように保護キャップを被せる場合がある。例えば特許文献１に開示されているように、保護キャップは、電子部品の周囲を取り囲む枠部（第２の部材）と、枠部の一端開口を覆う蓋部（カバー部材）とを備えている。

【0004】

保護キャップは、枠部と蓋部とを接合することにより一体に構成される。枠部と蓋部とを接合する方法として、例えば枠部と蓋部との接触部分にレーザを照射することにより、枠部の一部と蓋部の一部とを溶着させる方法が挙げられる。二つの部材をレーザによって接合する技術として、例えば特許文献２には、第１の基板と第２の基板とを重ね合わせ、これらの界面領域にレーザの照射による溶着部（融着部）を形成する方法が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】国際公開第２０１５／１９０２４２号公報

【特許文献2】特開２０２１－８８４６８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、電子部品がＬＥＤ等の発光素子である場合、光の取り出し効率を向上させるために、蓋部に反射防止膜を形成することが考えられる。例えば蓋部の表裏全面に反射防止膜を形成した場合には、枠部と蓋部とを接合のために重ね合わせると、反射防止膜の一部が枠部に接触することになる。

【0007】

この状態で、レーザによる接合を行うと、枠部と蓋部との間に反射防止膜が介在することで、枠部と蓋部との溶着が不十分となるおそれがあった。

【0008】

本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、枠部と蓋部との間に反射防止膜が介在する場合であっても、枠部と蓋部を好適に接合することを技術的課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明は上記の課題を解決するためのものであり、電子部品を保護するための保護キャップであって、枠部と、前記枠部の一端部を覆う蓋部と、前記枠部と前記蓋部とを接合する接合部と、を備え、前記蓋部は、前記接合部を介して前記枠部の前記一端部に接触する第一表面を有し、前記第一表面は、第一反射防止膜を有し、前記第一反射防止膜は、前記枠部に接触する接触部を有し、前記接触部の表面粗さＳａは、０．１～１．０ｎｍであることを特徴とする。

【0010】

かかる構成によれば、第一反射防止膜の接触部の表面粗さＳａを０．１～１．０ｎｍとすることで、接触部と枠部との接触部分の密着性を向上させることができる。したがって、レーザをこの接触部分に照射することで、十分な接合強度を有する接合部を形成することが可能となる。また、保護キャップに気密性が要求される場合であっても、接合部の十分な気密性を確保することができる。

【0011】

前記蓋部は、前記第一表面の反対側に位置する第二表面を有し、前記第二表面は、第二反射防止膜を有してもよい。これにより、保護キャップを用いて光を出射する電子装置を作製した場合に、光の取り出し効率をさらに向上させることができる。

【0012】

本発明に係る電子装置は、電子部品と、前記電子部品が搭載された基材と、前記電子部品を内部に収容するように、前記基材に接合された上記の保護キャップと、を備えることを特徴とする。このようにすれば、既に説明した保護キャップの対応する構成と同様の作用効果を享受できる。

【0013】

本発明は、上記の保護キャップを製造する方法であって、物理蒸着法を行う成膜装置によって前記蓋部の前記第一表面に前記第一反射防止膜を形成する成膜工程と、前記蓋部の前記第一表面と前記枠部の前記一端部とを接合する接合工程と、を備え、前記成膜装置は、前記蓋部を保持するとともに所定の方向に移動可能な保持具と、前記第一反射防止膜の材料となる粒子を飛散させるターゲットと、前記ターゲットから飛散した前記粒子の飛散方向を規制するシールド部材と、を備え、前記成膜工程では、前記ターゲットから飛散した前記粒子の一部を前記シールド部材によって遮蔽しつつ、前記シールド部材に接触することなく飛散する粒子を、前記保持具に保持された状態で移動する前記蓋部の前記第一表面に付着させることを特徴とする。

【0014】

かかる構成によれば、シールド部材によってターゲットから飛散する粒子の一部を遮蔽することで、蓋部の第一表面に対して、粒子を均一に付着させることができる。これにより、第一反射防止膜の表面粗さを可及的に小さくすることが可能となる。

【0015】

本方法において、前記ターゲットは、並設される第一ターゲット及び第二ターゲットを含み、前記シールド部材は、前記第一ターゲットと前記第二ターゲットとの間に配置されてもよい。

【0016】

かかる構成によれば、第一ターゲットから飛散する粒子と、第二ターゲットから飛散する粒子の飛散方向をシールド部材によって規制することで、第一反射防止膜の表面粗さを可及的に小さくすることが可能となる。

【0017】

本方法において、前記シールド部材は、前記保持具に設けられてもよい。保持具に設けられたシールド部材によって、ターゲットから飛散する粒子の一部を遮蔽することで、第一反射防止膜の表面粗さを可及的に小さくすることが可能となる。

【0018】

本方法における前記接合工程では、前記蓋部の前記第一表面と前記枠部の前記一端部とを接触させ、その接触部分にレーザを照射することにより、前記蓋部の前記第一表面と前記枠部の前記一端部とを直接接合してもよい。これにより、気密性に優れ、接合強度の高い保護キャップを製造することができる。

【発明の効果】

【0019】

本発明によれば、枠部と蓋部との間に反射防止膜が介在する場合であっても、枠部と蓋部を好適に接合することができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】保護キャップの断面図である。

【図2】図１におけるＩＩ－ＩＩ矢視線に係る断面図である。

【図3】成膜装置の概略図である。

【図4】保護キャップの製造方法における一工程を示す断面図である。

【図5】保護キャップの製造方法における一工程を示す断面図である。

【図6】保護キャップの製造方法における一工程を示す平面図である。

【図7】電子装置の製造方法における一工程を示す断面図である。

【図8】成膜装置の他の例を示す概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。図１乃至図８は、本発明に係る保護キャップ、電子装置及び保護キャップの製造方法の一実施形態を示す。

【0022】

図１及び図２に示すように、電子装置１は、電子部品２と、電子部品２が搭載された基材３と、電子部品２を内部に収容するように基材３に配置された保護キャップ４と、基材３及び保護キャップ４を封着する封着部５と、を備える。

【0023】

図１に示すように、電子部品２は、基材３に固定されるとともに、保護キャップ４の内側の空間に収容されている。電子部品２の例としては、レーザモジュール、ＬＥＤ光源、光センサ、撮像素子、光スイッチ等の光学デバイスが挙げられる。本実施形態では、電子部品２が紫外線照射用ＬＥＤである場合を一例として説明する。

【0024】

基材３は、電子部品２及び保護キャップ４を支持する第一表面３ａと、第一表面３ａの反対側に位置する第二表面３ｂとを有する。本実施形態では、基材３は、第一表面３ａ及び第二表面３ｂがともに平面から構成される板状体である。この形状に限らず、基材３は、第一表面３ａのうち、電子部品２が搭載される部分に凹部を備えてもよい。

【0025】

基材３は、例えば、金属、金属酸化物セラミックス、ＬＴＣＣ又は金属窒化物セラミックスから構成される。金属としては、例えば銅、金属シリコンなどが挙げられる。金属酸化物セラミックスとしては、例えば酸化アルミニウムなどが挙げられる。ＬＴＣＣとしては、例えば結晶性ガラスと耐火性フィラーを含む複合粉末を焼結させたものなどが挙げられる。

【0026】

金属窒化物セラミックスとしては、例えば窒化アルミニウムなどが挙げられる。本実施形態において、基材３は、窒化アルミニウムから構成されている。窒化アルミニウムの３０～３８０℃の温度範囲における熱膨張係数は、例えば４６×１０^－７／℃である。

【0027】

図１に示すように、保護キャップ４は、枠部６と、枠部６の一端部を覆う蓋部７と、枠部６と蓋部７とを接合する接合部８と、を備える。

【0028】

枠部６は、その中心に貫通部（孔）Ｈを有する筒状体である。枠部６は、貫通部（孔）Ｈに対応する空間に収容された電子部品２の周囲を取り囲む。枠部６は、四角筒で構成されているが、円筒などの他の形状であってもよい。

【0029】

枠部６は、蓋部７に固定される第一端面６ａと、基材３に固定される第二端面６ｂとを有する。第一端面６ａの表面粗さＳａ（算術平均表面高さ）は、０．１～１．０ｎｍとされることが好ましい。第二端面６ｂの表面粗さＳａは、０．１～１．０ｎｍとされることが好ましい。なお、表面粗さＳａは、ＩＳＯ２５１７８に準拠して測定される（以下同じ）。

【0030】

枠部６は、光透過性を有する材料、例えば３０～３８０℃の温度範囲における熱膨張係数が３０×１０^－７～１００×１０^－７／℃であるガラス材から構成されている。枠部６のガラス材は、紫外線透過ガラスであることが好ましい。

【0031】

枠部６の厚みは、電子部品２よりも大きいことが好ましく、電子部品２よりも０．０１～１ｍｍ大きいことが好ましく、０．０５～０．５ｍｍ大きいことがより好ましく、０．１～０．２ｍｍ大きいことが最も好ましい。

【0032】

蓋部７は、光透過性を有する基板により構成される。具体的には、蓋部７は、石英ガラス、ホウケイ酸ガラス、アルミノシリケートガラス、その他の各種ガラスを含むガラス基板、サファイア基板、樹脂基板等により構成される。

【0033】

本実施形態では、高い紫外線透過性を有する石英ガラス基板が蓋部７に用いられる場合について説明する。石英ガラスには、溶融石英と合成石英とが含まれる。溶融石英ガラスの３０～３８０℃の温度範囲における熱膨張係数は例えば６．３×１０^－７／℃であり、合成石英ガラスの３０～３８０℃の温度範囲における熱膨張係数は例えば４．０×１０^－７／℃である。

【0034】

蓋部７の厚みは、０．１～１．０ｍｍであることが好ましく、０．２～０．８ｍｍであることがより好ましく、０．３～０．６ｍｍであることが最も好ましい。

【0035】

蓋部７は、枠部６に固定される第一表面７ａと、第一表面７ａの反対側に位置する第二表面７ｂとを有する。

【0036】

第一表面７ａは、機能性膜として反射防止膜（以下「第一反射防止膜」という）９を有する。第一反射防止膜９は、例えば低屈折率層としての酸化シリコン膜（ＳｉＯ_２）と、高屈折率層としての酸化ハフニウム膜（ＨｆＯ_２）とが交互に積層されてなる多層膜構造を有するが、反射防止膜の材質は、本実施形態に限定されない。

【0037】

第一表面７ａは、接合部８及び第一反射防止膜９を介して枠部６の一端部（第一端面６ａ）と接触している。第一反射防止膜９は、枠部６に接触する接触部９ａを有する。接触部９ａの表面粗さは、０．１～１．０ｎｍ、より好ましくは０．１～０．８ｎｍ、さらに好ましくは０．２～０．５ｎｍである。接触部９ａの表面粗さＳａを１．０ｎｍ以下にすることにより、蓋部７と枠部６との溶着性が向上し、接合部８の十分な気密性を確保することができる。また、接触部９ａの表面粗さＳａを０．１ｎｍ以上にすることにより、反射防止膜の効果を担保することができる。なお、接触部９ａを除く第一反射防止膜９の表面粗さＳａも、同じく０．１～１．０ｎｍであることが好ましい。

【0038】

第二表面７ｂは、保護キャップ４の外面の一部を構成する面である。第二表面７ｂは、機能性膜として反射防止膜（以下「第二反射防止膜」という）１０を有する。第二反射防止膜１０は、例えば低屈折率層としての酸化シリコン膜（ＳｉＯ_２）と、高屈折率層としての酸化ハフニウム膜（ＨｆＯ_２）とが交互に積層されてなる多層膜構造を有するが、第二反射防止膜１０の材質は、本実施形態に限定されない。

【0039】

枠部６及び蓋部７を接合する接合部８は、枠部６と蓋部７とが直接溶着された溶着部１１から形成されている。溶着部１１は、レーザ接合により形成される。詳細には、溶着部１１は、レーザの照射領域において、枠部６及び蓋部７の少なくとも一方を溶融した後に、その溶融部を固化させることにより形成される。つまり、溶着部１１は、例えば、枠部６及び蓋部７の少なくとも一方の材料から構成され、枠部６及び蓋部７以外の材料を実質的に含まないことが好ましい。

【0040】

図２に示すように、溶着部１１は、貫通部（孔）Ｈに沿って同心環状に複数（図例では二つ）形成されるが、一つであってもよい。複数の溶着部１１は、互いに離間しているが、重なっていてもよい。各溶着部１１は、平面視で四角環状に構成されるが、これに限らず、円環状その他の環形状に構成され得る。

【0041】

溶着部１１は、厚み方向において、枠部６と蓋部７とに連続して跨って形成されている。なお、本実施形態では、溶着部１１の内部において、枠部６と蓋部７との間には界面がない。もちろん、溶着部１１の内部において、枠部６と蓋部７との間に界面が残っていてもよい。

【0042】

溶着部１１の幅Ｓ１は、１０～２００μｍであることが好ましく、１０～１００μｍであることがより好ましく、１０～５０μｍであることが最も好ましい。溶着部１１の厚みＳ２は、１０～２００μｍであることが好ましく、１０～１５０μｍであることがより好ましく、１０～１００μｍであることが最も好ましい。

【0043】

基材３及び保護キャップ４の枠部６を封着する封着部５は、特に限定されるものではないが、本実施形態では、枠部６の第二端面６ｂ側から順に、メタライズ層１２と、はんだ層１３とを備えている。

【0044】

メタライズ層１２は、例えば物理蒸着法などにより、保護キャップ４の枠部６の第二端面６ｂに形成された金属膜である。メタライズ層１２は、はんだ層１３との密着性を向上させる役割を有する。メタライズ層１２としては、例えばＣｒ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｃｏ及びこれらを含む合金層、或いはこれら金属、合金の多層膜等が使用できる。

【0045】

はんだ層（ろう材）１１としては、例えばＡｕ、Ｓｎ、Ａｇ、Ｐｂ、及びこれら金属を含む合金、すなわち、Ａｕ－Ｓｎ系はんだ、Ｓｎ－Ａｇ系はんだ、Ｐｂ系はんだ等の層が使用できる。Ａｕ－Ｓｎ系はんだの３０～３８０℃の温度範囲における熱膨張係数は、例えば１７５×１０^－７／℃である。

【0046】

以下、上記構成の電子装置１を製造する方法について説明する。なお、この電子装置１の製造方法は、保護キャップ４の製造方法を含む。

【0047】

電子装置１の製造方法は、保護キャップ４を用意する準備工程と、保護キャップ４を基材３に固定する封着工程とを備える。

【0048】

準備工程は、保護キャップ４を製造する工程（方法）である。準備工程は、蓋部７に各反射防止膜９，１０を形成する成膜工程と、成膜工程後に枠部６と蓋部７とを接合する接合工程と、を備える。

【0049】

成膜工程では、物理蒸着法を行う成膜装置によって蓋部７の第一表面７ａ及び第二表面７ｂに各反射防止膜９，１０を形成する。以下、図３を参照しながら、成膜装置１４により第一表面７ａに第一反射防止膜９を形成する場合について説明する。

【0050】

本実施形態では、成膜装置１４として、例えばマグネトロンスパッタ装置等のスパッタ装置を例示するが、本発明はこの構成に限定されず、真空蒸着法等の他の物理蒸着法を行う成膜装置を使用してもよい。

【0051】

成膜装置１４は、真空チャンバ１５と、蓋部７を保持する保持具１６と、保持具１６を支持する回転体１７（回転ドラム）と、第一反射防止膜９の材料となる粒子を飛散させるターゲット１８ａ，１８ｂと、ターゲット１８ａ，１８ｂから飛散した粒子の飛散方向を規制するシールド部材１９と、を備える。

【0052】

真空チャンバ１５は、保持具１６、回転体１７及びターゲット１８ａ，１８ｂをその内部に収容する。真空チャンバ１５の内部空間は、真空ポンプにより所定の真空度に設定される。真空チャンバ１５内には、アルゴンガス等の不活性ガスが供給され得る。

【0053】

保持具１６は、蓋部７の第一表面７ａを露出させた状態で、この蓋部７を着脱自在に保持する。保持具１６は、金属製であるが、保持具１６の材質は本実施形態に限定されない。

【0054】

回転体１７は、円形状に構成されており、その外周面において複数の保持具１６を着脱自在に保持する。回転体１７は、その中心の回転軸１７ａまわりに回転することで、保持具１６をその円周方向に移動させる。

【0055】

ターゲット１８ａ，１８ｂは、真空チャンバ１５内で並設される第一ターゲット１８ａ及び第二ターゲット１８ｂを含む。第一ターゲット１８ａ及び第二ターゲット１８ｂは、第一反射防止膜９を形成するための材料により構成される。

【0056】

シールド部材１９は、金属製の板状部材により構成されるが、この材質及び形状に限定されない。シールド部材１９は、回転体１７と、各ターゲット１８ａ，１８ｂとの間に配置される。また、シールド部材１９は、並設されている第一ターゲット１８ａと第二ターゲット１８ｂとの間に配置される。

【0057】

成膜工程では、回転体１７を回転させながら、ターゲット１８ａ，１８ｂから飛散した粒子の一部をシールド部材１９によって遮蔽しつつ、シールド部材１９に接触することなく飛散する粒子を、保持具１６に保持された状態で移動する蓋部７の第一表面７ａに付着させる。

【0058】

具体的には、図３に示すように、各ターゲット１８ａ，１８ｂから飛散する粒子の一部は、矢印Ｄ１で示すように、シールド部材１９に接触することなく、回転体１７に向かって飛散する。また、各ターゲット１８ａ，１８ｂから飛散する粒子の他の一部は、矢印Ｄ２で示すように、シールド部材１９に接触するように飛散する。

【0059】

このように、シールド部材１９によって各ターゲット１８ａ，１８ｂから飛散する粒子の一部を遮蔽することで、保持具１６に保持されている蓋部７の第一表面７ａに対する粒子の入射角を規制する。これにより、蓋部７の第一表面７ａに対して粒子を均一に付着させることができる。

【0060】

回転体１７の複数回に及ぶ回転により、各ターゲット１８ａ，１８ｂから飛散した粒子を第一表面７ａに堆積させることで、所定の厚さを有する膜が形成される。第一反射防止膜９が多層膜構造を有する場合には、各層を構成する材料に対応するターゲットを用意し、上記の成膜工程を複数回繰り返し実行する。これにより、蓋部７の第一表面７ａに第一反射防止膜９が形成される。

【0061】

成膜工程では、成膜装置１４によって、第一反射防止膜９の成膜と同様に、蓋部７の第二表面７ｂに第二反射防止膜１０を形成することができる。第一反射防止膜９と第二反射防止膜１０の成膜順序は、特定に限定されず、第一反射防止膜９よりも先に第二反射防止膜１０が形成されてもよい。

【0062】

枠部６と蓋部７とを接合する接合工程では、蓋部７の第一表面７ａと枠部６の一端部である第一端面６ａとを接合する。すなわち、接合工程では、蓋部７の第一表面７ａと枠部６の第一端面６ａとを接触させ、その接触部分にレーザを照射することにより、蓋部７の第一表面７ａと枠部６の第一端面６ａとを直接溶着する。

【0063】

具体的には、まず、図４に示すように、蓋部７と、メタライズ層１２及びはんだ層１３が形成された枠部６とを準備する。次に、蓋部７の第一表面７ａと枠部６の第一端面６ａとを接触させる。この場合において、蓋部７の第一表面７ａに形成された第一反射防止膜９の接触部９ａが枠部６の第一端面６ａに接触する。

【0064】

この状態で、図５に示すように、レーザ照射装置２０により、枠部６と蓋部７との接触部分に対してレーザＬを集光して照射する。レーザＬは、枠部６及び蓋部７の少なくとも一方側から照射される。本実施形態では、レーザＬは、蓋部７側から照射される。これにより、枠部６と蓋部７との接触部分を溶着して溶着部１１を形成するとともに、この溶着部１１により枠部６と蓋部７とを接合する。

【0065】

レーザＬとしては、ピコ秒オーダーやフェムト秒オーダーのパルス幅を有する超短パルスレーザが好適に使用される。

【0066】

レーザＬの波長は、ガラス部材を透過する波長であれば特に限定されるものではないが、例えば、４００～１６００ｎｍであることが好ましく、５００～１３００ｎｍであることがより好ましい。レーザＬのパルス幅は、１０ｐｓ以下であることが好ましく、５ｐｓ以下であることがより好ましく、２００ｆｓ～３ｐｓであることが最も好ましい。レーザＬの集光径は、５０μｍ以下であることが好ましく、３０μｍ以下であることがより好ましく、２０μｍ以下であることが好ましい。

【0067】

レーザＬの繰り返し周波数は、連続的な熱蓄積を生じさせる程度であることが必要であり、具体的には１００ｋＨｚ以上であることが好ましく、２００ｋＨｚ以上であることがより好ましく、５００ｋＨｚ以上であることが更に好ましい。

【0068】

また、１パルスを複数に分配させ、パルス間隔を更に短くして照射する手法（バーストモード）を利用することが好ましい。これにより、熱蓄積が生じやすくなり、接合部８を安定して形成することができる。

【0069】

図６に示すように、レーザＬは、貫通部（孔）Ｈの外側で、貫通部（孔）Ｈに沿った環状軌道Ｔを描くように走査される。この場合において、レーザＬは、その照射領域Ｒが環状軌道Ｔ上で重なりながら環状軌道Ｔを一周するように走査される。あるいは、レーザＬは、その環状軌道Ｔを複数回にわたって周回するように走査される。なお、溶着部１１を同心環状に複数形成する場合には、レーザＬを走査する環状軌道Ｔも同心環状に複数設定される。

【0070】

所定数の溶着部１１が形成されることで、枠部６と蓋部７とが接合部８によって接合されてなる保護キャップ４が製造される。

【0071】

保護キャップ４を基材３に固定する封着工程では、まず、図７に示すように、準備工程で得られた保護キャップ４と、電子部品２が搭載された基材３とを準備する。次に、枠部６の第二端面６ｂと基材３の第一表面３ａとを、メタライズ層１２及びはんだ層１３を介して接触させる。この状態で加熱することにより、はんだ層１３を軟化流動（リフロー）させ、はんだ層１３により枠部６と基材３とを接合する。なお、はんだ層１３は、加熱炉を用いて加熱してもよいし、レーザを用いて加熱してもよい。これにより、基材３と保護キャップ４とを封着する封着部５が形成される。

【0072】

図８は、成膜装置１４の他の例を示す。この例において、成膜装置１４のシールド部材１９ａ，１９ｂは、保持具１６に設けられている。シールド部材１９ａ，１９ｂは、保持具１６に保持される蓋部７を挟むように配置される第一シールド部材１９ａ及び第二シールド部材１９ｂを含む。各シールド部材１９ａ，１９ｂは、金属製の板状部材であり、保持具１６に対して着脱自在に取り付けられている。各シールド部材１９ａ，１９ｂは、保持具１６の進行方向（回転体１７の回転方向）に面するように配されている。

【0073】

この例では、成膜工程において、保持具１６に設けられた各シールド部材１９ａ，１９ｂによって、各ターゲット１８ａ，１８ｂから飛散する粒子の一部を遮蔽することができる。

【0074】

以上説明した本実施形態に係る保護キャップ４及び電子装置１の製造方法（保護キャップ４の製造方法）によれば、成膜工程において、シールド部材１９，１９ａ，１９ｂによって各ターゲット１８ａ，１８ｂから飛散する粒子の飛散方向を規制することで、蓋部７の第一表面７ａに対して粒子を均一に堆積させることができる。

【0075】

これにより、第一反射防止膜９の接触部９ａの表面粗さＳａを０．１～１．０ｎｍとすることができる。したがって、第一反射防止膜９の接触部９ａと、枠部６の第一端面６ａとを接触させたときに、これらの密着性を向上させることができる。この状態において、レーザＬをこの接触部分に照射することで、十分な接合強度を有する接合部８を形成することができる。この接合部８により、保護キャップ４の十分な気密性を確保することも可能になる。

【0076】

なお、本発明は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、上記した作用効果に限定されるものでもない。本発明は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

【0077】

上記の実施形態では、保護キャップ４の枠部６に予めメタライズ層１２及びはんだ層１３を形成し、基材３と保護キャップ４とを封着させる例を示したが、本発明はこの構成に限定されない。例えば基材３の第一表面３ａに予めメタライズ層及びはんだ層を形成しておき、保護キャップ４の枠部６の第二端面６ｂを基材３の第一表面３ａに封着してもよい。

【0078】

また、上記のメタライズ層及びはんだ層を使用することなく、枠部６の第二端面６ｂと、基材３の第一表面３ａを直接接触させ、レーザの照射によってこの接触部分を直接溶着してもよい。

【実施例0079】

以下に、本発明による実施例と比較例を説明する。実施例と比較例ともに、蓋部として基板状の合成石英を用い、枠部として四角筒形状の合成石英を用いた。

【0080】

実施例１～３では、上記製造方法（成膜工程）に係るスパッタ法により、蓋部の表面に、酸化シリコン膜（ＳｉＯ_２）と酸化ハフニウム膜（ＨｆＯ_２）が交互に２層積層される反射防止膜を形成した。なお、この際、第一反射防止膜の材料となる粒子を飛散させるターゲットから飛散する粒子の飛散方向を規制するシールド部材の長さを調整することで、接触部の表面粗さＳａを調整した。一方、比較例１では、上記製造方法によるスパッタ法を用いることなく、即ち、前記シールド部材を備えない成膜装置により、蓋部の表面に、酸化シリコン膜（ＳｉＯ_２）と酸化ハフニウム膜（ＨｆＯ_２）が交互に２層積層される反射防止膜を形成した。これにより、接触部における反射防止膜の表面粗さが異なる実施例１～３と比較例１の蓋部のサンプルを得た。なお、各サンプルの接触部以外の部分にも、同様の表面粗さの反射防止膜が形成された。

【0081】

その後、蓋部の接触部が枠部の一端部に重なり合うように、蓋部を枠部に載せ、さらにこの重なり合う箇所に、超短パルスレーザを照射して枠部と蓋部を接合し、保護キャップのサンプルを作製した。

【0082】

その後、得られた保護キャップのサンプルの蓋部と枠部の接合性を、ＰＣＴ（Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｃｏｏｋｅｒ Ｔｅｓｔ）による加速劣化試験で評価した。具体的には、上記のように作製した保護キャップのサンプルを、１２１℃、２気圧、相対湿度８０％の環境下で１２時間保持し、その後、蓋部と枠部との接合が維持できていたものを良品「〇」、維持できなかったものを不良品「×」と判定した。その結果を表１に示す。

【0083】

【表1】

【0084】

表１から、接触部の表面粗さＳａが１．１以上になると、蓋部と枠部の接合性が悪化することがわかる。

【符号の説明】

【0085】

１ 電子装置
２ 電子部品
３ 基材
４ 保護キャップ
６ 枠部
６ａ 枠部の第一端面
７ 蓋部
７ａ 第一表面
７ｂ 第二表面
９ 第一反射防止膜
９ａ 接触部
１０ 第二反射防止膜
１４ 成膜装置
１６ 保持具
１８ａ 第一ターゲット
１８ｂ 第二ターゲット
１９ シールド部材
１９ａ 第一シールド部材
１９ｂ 第二シールド部材
Ｌ レーザ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】