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特開2023-80547レーザダイオードを収容するキャップの製造方法、キャップ、および光源装置
(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】P2023080547
(43)【公開日】2023-06-09
(54)【発明の名称】レーザダイオードを収容するキャップの製造方法、キャップ、および光源装置
(51)【国際特許分類】
H01S 5/02208 20210101AFI20230602BHJP
H01L 23/02 20060101ALI20230602BHJP
【ＦＩ】
H01S5/02208
H01L23/02 F
H01L23/02 J
【審査請求】未請求
【請求項の数】13
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021193956
(22)【出願日】2021-11-30
(71)【出願人】
【識別番号】000226057
【氏名又は名称】日亜化学工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100101683
【弁理士】
【氏名又は名称】奥田 誠司
(74)【代理人】
【識別番号】100155000
【弁理士】
【氏名又は名称】喜多 修市
(74)【代理人】
【識別番号】100180529
【弁理士】
【氏名又は名称】梶谷 美道
(74)【代理人】
【識別番号】100125922
【弁理士】
【氏名又は名称】三宅 章子
(74)【代理人】
【識別番号】100184985
【弁理士】
【氏名又は名称】田中 悠
(74)【代理人】
【識別番号】100202197
【弁理士】
【氏名又は名称】村瀬 成康
(74)【代理人】
【識別番号】100218981
【弁理士】
【氏名又は名称】武田 寛之
(72)【発明者】
【氏名】木村 圭宏
(72)【発明者】
【氏名】宮田 忠明
【テーマコード（参考）】
5F173
【Ｆターム（参考）】
5F173MD64
5F173ME22
5F173ME32
5F173ME62
5F173ME86
(57)【要約】
【課題】有用なキャップおよびその製造方法、ならびに光源装置を提供する。
【解決手段】レーザダイオードを収容する空洞の正面を規定する正面壁のための第１プレートと、空洞の裏面を規定し、正面壁に対向する裏面壁のための第２プレートとを用意し、空洞の上面および側面を規定し、正面壁と裏面壁とに接続される本体のための第３プレートを用意する。第３プレートは、厚さ方向に直交する平面に含まれる第１方向および前記平面に含まれて第１方向に直交する第２方向に沿って二次元的に配列された複数の貫通孔を有する。第１、第２、第３プレートを接合して積層体を作製する。積層体を第１方向および第２方向に沿って切断して、積層体から複数のキャップを得る。第１方向に沿って積層体を切断するときは、第１方向に沿って並ぶ貫通孔の第１方向および厚さ方向に拡がる内壁面に沿って第１切断溝を形成する。
【選択図】図１２
【解決手段】レーザダイオードを収容する空洞の正面を規定する正面壁のための第１プレートと、空洞の裏面を規定し、正面壁に対向する裏面壁のための第２プレートとを用意し、空洞の上面および側面を規定し、正面壁と裏面壁とに接続される本体のための第３プレートを用意する。第３プレートは、厚さ方向に直交する平面に含まれる第１方向および前記平面に含まれて第１方向に直交する第２方向に沿って二次元的に配列された複数の貫通孔を有する。第１、第２、第３プレートを接合して積層体を作製する。積層体を第１方向および第２方向に沿って切断して、積層体から複数のキャップを得る。第１方向に沿って積層体を切断するときは、第１方向に沿って並ぶ貫通孔の第１方向および厚さ方向に拡がる内壁面に沿って第１切断溝を形成する。
【選択図】図１２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
レーザダイオードを収容する空洞を有するキャップの製造方法であって、
前記空洞の正面を規定し、前記レーザダイオードから出射されるレーザ光を透過する材料から形成される正面壁のための第１プレートを用意する工程と、
前記空洞の裏面を規定し、前記正面壁に対向する裏面壁のための第２プレートを用意する工程と、
前記空洞の上面および側面を規定し、前記正面壁と前記裏面壁とに接続される本体のための第３プレートであって、厚さ方向に直交する平面に含まれる第１方向および前記平面に含まれて前記第１方向に直交する第２方向に沿って二次元的に配列された複数の貫通孔を有する第３プレートを用意する工程と、
前記第１プレートと前記第３プレートとを接合し、かつ、前記第２プレートと前記第３プレートとを接合することにより、前記第１プレートおよび前記第２プレートで前記第３プレートを挟んだ積層体を作製する工程と、
前記積層体を前記第１方向および前記第２方向に沿って切断して、前記積層体から複数のキャップを得る個片化工程と、
を含み、
前記個片化工程において、前記第１方向に沿って前記積層体を切断するときは、前記第１方向に沿って並ぶ前記貫通孔の前記第１方向および前記厚さ方向に拡がる内壁面に沿って第１切断溝を形成し、前記第２方向に沿って前記積層体を切断するときは、前記第２方向に沿って並ぶ前記貫通孔から離れた位置に第２切断溝を形成する、キャップの製造方法。
前記空洞の正面を規定し、前記レーザダイオードから出射されるレーザ光を透過する材料から形成される正面壁のための第１プレートを用意する工程と、
前記空洞の裏面を規定し、前記正面壁に対向する裏面壁のための第２プレートを用意する工程と、
前記空洞の上面および側面を規定し、前記正面壁と前記裏面壁とに接続される本体のための第３プレートであって、厚さ方向に直交する平面に含まれる第１方向および前記平面に含まれて前記第１方向に直交する第２方向に沿って二次元的に配列された複数の貫通孔を有する第３プレートを用意する工程と、
前記第１プレートと前記第３プレートとを接合し、かつ、前記第２プレートと前記第３プレートとを接合することにより、前記第１プレートおよび前記第２プレートで前記第３プレートを挟んだ積層体を作製する工程と、
前記積層体を前記第１方向および前記第２方向に沿って切断して、前記積層体から複数のキャップを得る個片化工程と、
を含み、
前記個片化工程において、前記第１方向に沿って前記積層体を切断するときは、前記第１方向に沿って並ぶ前記貫通孔の前記第１方向および前記厚さ方向に拡がる内壁面に沿って第１切断溝を形成し、前記第２方向に沿って前記積層体を切断するときは、前記第２方向に沿って並ぶ前記貫通孔から離れた位置に第２切断溝を形成する、キャップの製造方法。
【請求項2】
前記個片化工程において、前記第１切断溝の位置は、前記内壁面の位置が前記第１切断溝内に含まれるように決定される、請求項１に記載のキャップの製造方法。
【請求項3】
前記第１プレートおよび前記第２プレートは、それぞれ、ガラスから形成されており、
前記積層体を作製する工程において、陽極接合により、前記第１プレートと前記第３プレートとを接合し、かつ、陽極接合により、前記第２プレートと前記第３プレートとを接合する、請求項１または２に記載のキャップの製造方法。
前記積層体を作製する工程において、陽極接合により、前記第１プレートと前記第３プレートとを接合し、かつ、陽極接合により、前記第２プレートと前記第３プレートとを接合する、請求項１または２に記載のキャップの製造方法。
【請求項4】
前記第１プレートを用意する工程は、
前記第１プレートの表面において、前記第３プレートの前記複数の貫通孔のそれぞれに対向する位置に複数の反射防止膜を形成する工程を含む、請求項１から３のいずれか１項に記載のキャップの製造方法。
前記第１プレートの表面において、前記第３プレートの前記複数の貫通孔のそれぞれに対向する位置に複数の反射防止膜を形成する工程を含む、請求項１から３のいずれか１項に記載のキャップの製造方法。
【請求項5】
前記個片化工程において、前記第１方向に沿って前記積層体を切断するとき、および、前記第２方向に沿って前記積層体を切断するとき、前記複数の反射防止膜を切断しないようにする、請求項４に記載のキャップの製造方法。
【請求項6】
前記第３プレートの表面の法線方向から見た平面視において、前記複数の貫通孔は、前記第１方向に平行な複数の行および前記第２方向に平行な複数の列に配列されており、
前記個片化工程では、ダイシングブレードにより、前記第１切断溝を形成し、
前記複数の行のうちの奇数行に含まれる前記貫通孔の前記内壁面に沿って前記第１切断溝を形成するときは、前記ダイシングブレードの一方の面が前記貫通孔の中央を向き、偶数行に含まれる前記貫通孔の前記内壁面に沿って前記第１切断溝を形成するときは、前記ダイシングブレードの他方の面が前記貫通孔の中央を向くように、前記第１切断溝の位置を決める、請求項１から５のいずれか１項に記載のキャップの製造方法。
前記個片化工程では、ダイシングブレードにより、前記第１切断溝を形成し、
前記複数の行のうちの奇数行に含まれる前記貫通孔の前記内壁面に沿って前記第１切断溝を形成するときは、前記ダイシングブレードの一方の面が前記貫通孔の中央を向き、偶数行に含まれる前記貫通孔の前記内壁面に沿って前記第１切断溝を形成するときは、前記ダイシングブレードの他方の面が前記貫通孔の中央を向くように、前記第１切断溝の位置を決める、請求項１から５のいずれか１項に記載のキャップの製造方法。
【請求項7】
前記個片化工程では、前記第１切断溝が、前記複数の行のうちの隣接する奇数行および偶数行に含まれる前記貫通孔の互いに対向する前記内壁面の両方を含むように、前記第１切断溝を形成する、請求項６に記載のキャップの製造方法。
【請求項8】
前記第３プレートの表面の法線方向から見た平面視において、前記複数の貫通孔は、前記第１方向に沿ってジグザグに配置される複数の行を形成しており、
前記複数の貫通孔は、前記個片化工程における前記第１切断溝が、前記複数の列のうちの奇数列に含まれる前記貫通孔の前記内壁面と、前記複数の列のうちの偶数列に含まれる前記貫通孔の前記内壁面とを含むことを可能にする位置に設けられている、請求項１から５のいずれか１項に記載のキャップの製造方法。
前記複数の貫通孔は、前記個片化工程における前記第１切断溝が、前記複数の列のうちの奇数列に含まれる前記貫通孔の前記内壁面と、前記複数の列のうちの偶数列に含まれる前記貫通孔の前記内壁面とを含むことを可能にする位置に設けられている、請求項１から５のいずれか１項に記載のキャップの製造方法。
【請求項9】
前記個片化工程では、ダイシングブレードにより、前記第１切断溝を形成し、
前記ダイシングブレードが前記第１切断溝を形成するとき、前記ダイシングブレードの一方の面が前記奇数列に含まれる前記貫通孔の中央を向き、かつ、前記ダイシングブレードの他方の面が前記偶数列に含まれる前記貫通孔の中央を向くように、前記第１切断溝の位置を決める、請求項８に記載のキャップの製造方法。
前記ダイシングブレードが前記第１切断溝を形成するとき、前記ダイシングブレードの一方の面が前記奇数列に含まれる前記貫通孔の中央を向き、かつ、前記ダイシングブレードの他方の面が前記偶数列に含まれる前記貫通孔の中央を向くように、前記第１切断溝の位置を決める、請求項８に記載のキャップの製造方法。
【請求項10】
レーザダイオードを収容する空洞を有するキャップであって、
前記空洞の正面を規定し、前記レーザダイオードから出射されるレーザ光を透過する材料から形成される、正面壁と、
前記空洞の裏面を規定し、前記正面壁に対向する、裏面壁と、
前記空洞の上面および側面を規定し、前記正面壁と前記裏面壁とに接続される、本体と、
前記正面壁の表面に設けられた反射防止膜と、
を備え、
前記正面壁、前記裏面壁、および前記本体のそれぞれの下端面は、前記キャップの接合面を規定し、
前記反射防止膜の周縁は、前記正面壁の法線方向から見た平面視において、前記正面壁の前記下端面から離れている、キャップ。
前記空洞の正面を規定し、前記レーザダイオードから出射されるレーザ光を透過する材料から形成される、正面壁と、
前記空洞の裏面を規定し、前記正面壁に対向する、裏面壁と、
前記空洞の上面および側面を規定し、前記正面壁と前記裏面壁とに接続される、本体と、
前記正面壁の表面に設けられた反射防止膜と、
を備え、
前記正面壁、前記裏面壁、および前記本体のそれぞれの下端面は、前記キャップの接合面を規定し、
前記反射防止膜の周縁は、前記正面壁の法線方向から見た平面視において、前記正面壁の前記下端面から離れている、キャップ。
【請求項11】
前記反射防止膜の前記周縁と前記正面壁の前記下端面との最短距離は、１０μｍ以上１００μｍ以下の範囲にある、請求項１０に記載のキャップ。
【請求項12】
前記反射防止膜の前記周縁は、前記正面壁の法線方向から見た平面視において、前記本体と前記空洞との境界から離れている、請求項１０または１１に記載のキャップ。
【請求項13】
レーザダイオードと、
前記レーザダイオードを直接または間接的に支持する基板と、
請求項１０から１２のいずれか１項に記載のキャップと、
を備え、
前記キャップの接合面は、前記基板に接合され、前記キャップは前記レーザダイオードを覆っている、光源装置。
前記レーザダイオードを直接または間接的に支持する基板と、
請求項１０から１２のいずれか１項に記載のキャップと、
を備え、
前記キャップの接合面は、前記基板に接合され、前記キャップは前記レーザダイオードを覆っている、光源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、レーザダイオードを収容するキャップの製造方法、キャップ、および光源装置に関する。
【背景技術】
【0002】
発光素子としてレーザダイオードを備える光源装置の用途は、様々な分野に拡大しつつある。例えば、ヘッドマウントディスプレイ（Ｈｅａｄ－Ｍｏｕｎｔｅｄ Ｄｉｓｐｌａｙ：ＨＭＤ）のように使用者の目に近い位置に表示部を備える表示デバイス（Ｎｅａｒ－Ｅｙｅ Ｄｉｓｐｌａｙ）が開発されつつある。
【0003】
特許文献１は、レーザダイオードなどのオプトエレクトロニクス部品を囲むガラスのカバーとその製造方法を記載している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特表２０２０－５２０１１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本開示は、新規かつ有用なキャップおよびその製造方法、ならびに光源装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示のキャップの製造方法は、例示的な実施形態において、レーザダイオードを収容する空洞を有するキャップの製造方法である。本製造方法は、空洞の正面を規定し、レーザダイオードから出射されるレーザ光を透過する材料から形成される正面壁のための第１プレートを用意する工程と、前記空洞の裏面を規定し、前記正面壁に対向する裏面壁のための第２プレートを用意する工程と、前記空洞の上面および側面を規定し、前記正面壁と前記裏面壁とに接続される本体のための第３プレートであって、厚さ方向に直交する平面に含まれる第１方向および前記平面に含まれて前記第１方向に直交する第２方向に沿って二次元的に配列された複数の貫通孔を有する第３プレートを用意する工程と、前記第１プレートと前記第３プレートとを接合し、かつ、前記第２プレートと前記第３プレートとを接合することにより、前記第１プレートおよび前記第２プレートで前記第３プレートを挟んだ積層体を作製する工程と、前記積層体を前記第１方向および前記第２方向に沿って切断して、前記積層体から複数のキャップを得る個片化工程とを含む。前記個片化工程において、前記第１方向に沿って前記積層体を切断するときは、前記第１方向に沿って並ぶ前記貫通孔の前記第１方向および前記厚さ方向に拡がる内壁面に沿って第１切断溝を形成し、前記第２方向に沿って前記積層体を切断するときは、前記第２方向に沿って並ぶ前記貫通孔から離れた位置に第２切断溝を形成する。
【0007】
本開示のキャップは、例示的な実施形態において、レーザダイオードを収容する空洞を有するキャップであって、前記空洞の正面を規定し、前記レーザダイオードから出射されるレーザ光を透過する材料から形成される、正面壁と、前記空洞の裏面を規定し、前記正面壁に対向する、裏面壁と、前記空洞の上面および側面を規定し、前記正面壁と前記裏面壁とに接続される、本体と、前記正面壁の表面に設けられた反射防止膜と、を備える。前記正面壁、前記裏面壁、および前記本体のそれぞれの下端面は、前記キャップの接合面を規定する。前記反射防止膜の周縁は、前記正面壁の法線方向から見た平面視において、前記正面壁の前記下端面から離れている。
【0008】
本開示の光源装置は、例示的な実施形態において、レーザダイオードと、前記レーザダイオードを直接または間接的に支持する基板と、上記のキャップと、を備える。前記キャップの接合面は、前記基板に接合され、前記キャップは前記レーザダイオードを覆っている。
【発明の効果】
【0009】
本開示の実施形態によれば、新規かつ有用なキャップおよびその製造方法、ならびに光源装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【発明を実施するための形態】
【0011】
＜光源装置の構成＞
まず、図１Ａ、図１Ｂ、および図２を参照して、本実施形態における光源装置の概略構成を説明する。図１Ａは、本実施形態における光源装置１００の構成例を模式的に示す斜視図である。図１Ｂは、製造工程の途中における光源装置１００の構成例を模式的に示す斜視図である。図２は、光源装置１００が備えるキャップ４０の分解斜視図である。添付図面には、参考のため、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、およびＺ軸が示されている。
まず、図１Ａ、図１Ｂ、および図２を参照して、本実施形態における光源装置の概略構成を説明する。図１Ａは、本実施形態における光源装置１００の構成例を模式的に示す斜視図である。図１Ｂは、製造工程の途中における光源装置１００の構成例を模式的に示す斜視図である。図２は、光源装置１００が備えるキャップ４０の分解斜視図である。添付図面には、参考のため、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、およびＺ軸が示されている。
【0012】
図示されている光源装置１００は、レーザダイオード１０と、レーザダイオード１０を直接または間接的に支持する基板３０と、基板３０に固定され、レーザダイオード１０を覆うキャップ４０とを備えている。
【0013】
キャップ４０は、レーザダイオード１０を収容する空洞（キャビティ）４０Ｖを有しており、空洞４０Ｖは、図１Ｂに示されるように、基板３０に固定される前の状態において下方に開放されている。キャップは「蓋（リッド）」と呼ばれることがある。本実施形態におけるキャップ４０は、図２に示されるように、空洞４０Ｖの正面を規定する正面壁４０Ｆと、空洞４０Ｖの裏面を規定する裏面壁４０Ｒと、空洞４０Ｖの上面および側面を規定する本体４０Ｂとを備える。正面壁４０Ｆは、レーザダイオード１０から出射されるレーザ光を透過する材料から形成される。裏面壁４０Ｒは、空洞４０Ｖを挟んで、正面壁４０Ｆに対向する。本体４０Ｂは、正面壁４０Ｆと裏面壁４０Ｒとに接続されている。
【0014】
正面壁４０Ｆ、裏面壁４０Ｒ、および本体４０Ｂのそれぞれの下端面４０Ｅは、全体として、キャップ４０の下端面４０Ｅを形成し、基板３０に対する接合面を規定する。キャップ４０の下端面４０Ｅは、空洞４０Ｖの開放面の周囲に位置している。キャップ４０の下端面４０Ｅは、接合材を介して基板３０の主面３２に接合され、空洞４０Ｖをキャップ４０の外部から気密に封止することを可能にする。正面壁４０Ｆ、裏面壁４０Ｒ、および本体４０Ｂのそれぞれの下端面４０Ｅは、ほぼ同一の平面上にあることが好ましい。後述するように、正面壁４０Ｆ、裏面壁４０Ｒ、および本体４０Ｂのそれぞれの下端面４０Ｅは、ダイシングブレードなどによる切断工程によって形成されるため、微細な（例えば５０μｍ以下の）凹凸や段差を有し得る。そのような凹凸または段差は、下端面４０Ｅと基板３０の主面３２との間に設けられる接合材の厚さよりも小さければ、接合に支障はない。
【0015】
キャップ４０は、正面壁４０Ｆのレーザダイオード１０に対向する側（内側、言い換えると、裏面側）の表面に設けられた反射防止膜を備える。この反射防止膜の周縁は、正面壁４０Ｆの法線方向から見た平面視において、正面壁４０Ｆの下端面４０Ｅから離れている。このことによる効果については、後述する。なお、正面壁４０Ｆの外側（正面側）の表面にも、反射防止膜が形成され得る。正面壁４０Ｆの外側の表面に設けられる反射防止膜の周縁は、正面壁４０Ｆの法線方向から見た平面視において、正面壁４０Ｆの下端面４０Ｅから離れている必要はない。本実施形態において、正面壁４０Ｆの内側および外側の表面は、平坦であり、典型的には平滑である。
【0016】
図示される例において、空洞４０Ｖの形状は直方体である。空洞４０Ｖの形状は、直方体に限定されない。キャップ４０の構成および作製方法の詳細は、後述する。
【0017】
レーザダイオード１０には、例えば、青色の光を放射するレーザダイオード、緑色の光を放射するレーザダイオード、または、赤色の光を放射するレーザダイオードなどを採用することができる。また、これら以外の光を放射するレーザダイオードを採用してもよい。
【0018】
本明細書において、青色の光は、発光ピーク波長が４２０ｎｍ～４９４ｎｍの範囲内にある光である。緑色の光は、発光ピーク波長が４９５ｎｍ～５７０ｎｍの範囲内にある光である。赤色の光は、発光ピーク波長が６０５ｎｍ～７５０ｎｍの範囲内にある光である。
【0019】
青色の光を発するレーザダイオード、または、緑色の光を発するレーザダイオードとして、窒化物半導体を含むレーザダイオードが挙げられる。窒化物半導体としては、例えば、ＧａＮ、ＩｎＧａＮ、およびＡｌＧａＮを用いることができる。赤色の光を発するレーザダイオードとして、ＩｎＡｌＧａＰ系やＧａＩｎＰ系、ＧａＡｓ系やＡｌＧａＡｓ系の半導体を含むものが挙げられる。
【0020】
レーザダイオード１０から放射されるレーザ光１４は、拡がりを有し、レーザ光１４の出射端面に平行な面において楕円形状のファーフィールドパターン（以下「ＦＦＰ」という。）を形成する。ＦＦＰは、出射端面から離れた位置におけるレーザ光１４の光強度分布によって規定される。この光強度分布において、ピーク強度値に対して１／ｅ２以上の強度を有する部分をビーム断面と呼んでもよい。
【0021】
本実施形態において、レーザダイオード１０は、レーザ光１４を出射する端面を有する端面出射型であるが、面発光型（ＶＣＳＥＬ）であってもよい。簡単のため、図では、レーザ光１４の中心軸が破線で示されている。実際のレーザ光１４は、上述したように、レーザダイオード１０の端面から出射された後、発散して拡がる。このため、レーザ光１４は、レンズを含む光学系によって、コリメートまたは収束され得る。そのような光学系は、典型的には、光源装置１００の外部に設けられる。コリメートまたは収束のためのレンズを含む光学系の少なくとも一部は、キャップ４０そのものに設けられたり、キャップ４０の空洞４０Ｖ内に配置されたりしていてもよい。
【0022】
レーザ光１４の中心軸は、基板３０の主面３２に沿う方向（Ｚ軸方向）に延びている。光源装置１００から外部に出たレーザ光１４は、光源装置１００の外部に配置されたミラーによって、例えば基板３０の主面３２に垂直な方向に反射されてもよい。
【0023】
図の例において、レーザダイオード１０は、サブマウント２０に固定された状態で基板３０の主面３２上に実装されている。レーザダイオード１０は、サブマウント２０を介することなく、直接に、基板３０の主面３２に接合されていてもよい。これらの図において、レーザダイオード１０を外部回路に接続する配線の記載は省略されている。
【0024】
基板３０は、セラミックを主材料として形成することができる。なお、セラミックに限らず金属、あるいは、セラミックと金属のコンポジット材料から形成されていてもよい。例えば、セラミックでは窒化アルミニウム、窒化ケイ素、酸化アルミニウム、炭化ケイ素を、金属では銅、アルミニウム、鉄、複合物として銅モリブデン、銅－ダイヤモンド複合材料、銅タングステンを基板３０の主材料に用いることができる。
【0025】
基板３０の上面（主面３２）および下面には、それぞれ複数の金属層が設けられ得る。複数の金属層は、配線用金属層、および気密封止用金属層を含み得る。基板３０の内部を通る金属により、上面における配線用金属層と下面における配線用金属層とを電気的に接続することができる。基板３０の下面には、上面における上記配線用金属層とは電気的に接続しない他の配線用金属層が形成され得る。基板３０の一例は、配線を内部および／または外側に備える多層セラミック基板であり得る。
【0026】
サブマウント２０は下面と、上面と、側面とを有し、典型的には、直方体の形状を有している。サブマウント２０は、例えば、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、または炭化ケイ素から形成され得る。サブマウント２０の上面には、レーザダイオード１０を基板３０上の配線に接続するための金属層が設けられ得る。
【0027】
キャップ４０は、基板３０に支持されたレーザダイオード１０を覆った状態で基板３０に固定される。図示される例では、キャップ４０の下端面４０Ｅが基板３０の主面３２に接合される。このような接合は、金属材料、無機材料、または有機材料の層を介して実現され得る。こうして、レーザダイオード１０は気密に封止され得る。図１Ａの光源装置１００を「半導体レーザパッケージ」と呼んでもよい。図の例において、光源装置１００は１個のレーザダイオード１０を備えているが、本実施形態は、そのような例に限定されない。キャップ４０が有する１個の空洞４０Ｖの内部に複数のレーザダイオード１０を配列してもよい。複数のレーザダイオード１０は、典型的には、それぞれ、レーザ光１４を同一の方向に出射するように、平行に配置され得る。
【0028】
図３は、本実施形態における光源装置の他の例を模式的に示す斜視図である。この例において、基板３０は、１個のサブマウント２０上に配列された３個のレーザダイオード１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂを備えている。レーザダイオード１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂは、それぞれ、赤色、緑色、青色のレーザ光１４を放射する。これらのレーザダイオード１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂが１個のキャップ４０の内部に収容されて気密に封止され得る。サブマウント２０の個数は、１個に限定されず、レーザダイオード１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂごとに分離されていてもよい。
【0029】
レーザダイオード１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂのそれぞれから放射されたレーザ光１４は、ビームコンバイナによって同軸のビームに結合されてもよいし、異なるマイクロミラーによって互いに異なる方向にスキャンしてもよい。レーザダイオード１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂは、それぞれ、異なるタイミングまたは同時にレーザ光１４を放射し得る。レーザ光１４の放射は、駆動回路によって制御される。
【0030】
光源装置１００の動作時において、レーザダイオード１０から出射されたレーザ光１４は、キャップ４０の正面壁４０Ｆを透過する。このとき、レーザ光１４は、正面壁４０Ｆの内側に設けられた反射防止膜、あるいは、内側と外側の両方に設けられた反射防止膜を透過する。キャップ４０の正面壁４０Ｆ以外の部分は、透光性を有している必要はない。また、正面壁４０Ｆであっても、レーザ光１４を透過する部分以外は透光性を有している必要はない。キャップ４０の透光性を有している必要がない部分の表面には、迷光を発生させないように光吸収膜が形成されていてもよい。
【0031】
＜キャップの構成＞
以下、図４Ａおよび図４Ｂを参照しながら、本実施形態におけるキャップ４０の構成例を詳細に説明する。図４Ａは、ＹＺ平面に平行な断面図であって、レーザ光１４の中心軸を含む断面を模式的に示す図である。図４Ｂは、図４Ａの４Ｂ－４Ｂ線の断面図であり、ＸＹ平面に平行な断面を示す図である。図４Ａは、図４Ｂの４Ａ－４Ａ線の断面図に相当する。
以下、図４Ａおよび図４Ｂを参照しながら、本実施形態におけるキャップ４０の構成例を詳細に説明する。図４Ａは、ＹＺ平面に平行な断面図であって、レーザ光１４の中心軸を含む断面を模式的に示す図である。図４Ｂは、図４Ａの４Ｂ－４Ｂ線の断面図であり、ＸＹ平面に平行な断面を示す図である。図４Ａは、図４Ｂの４Ａ－４Ａ線の断面図に相当する。
【0032】
図４Ａおよび図４Ｂに示されるキャップ４０は、図２に示されるように、正面壁４０Ｆおよび裏面壁４０Ｒが、中央に位置する本体４０Ｂに両側から接合した構造を有している。後述するように、正面壁４０Ｆはガラスなどの第１プレート（第１シート）から形成され、裏面壁４０Ｒはガラスまたはシリコンなどの第２プレート（第２シート）から形成され得る。本体４０Ｂは、ガラスまたはシリコンなどの第３プレートから形成され得る。裏面壁４０Ｒおよび本体４０Ｂは、透光性を有する材料から形成される必要はない。
【0033】
キャップ４０の正面壁４０Ｆは、基板３０上においてレーザ光１４を横切る位置に配置される。裏面壁４０Ｒは、正面壁４０Ｆに対して平行に配置される。本体４０Ｂは、図４Ｂに示されるように、「コの字型（アルファベットのＣの字型）」の断面を有しており、正面壁４０Ｆと裏面壁４０Ｒとを連結する。本体４０Ｂは、図４Ｂに示されるように、レーザダイオード１０の側方に位置する一対の側壁部４０Ｓと、レーザダイオード１０の上方に位置して一対の側壁部４０Ｓを連結するカバー部４０Ｔを有している。このように、本体４０Ｂは、空洞４０Ｖの上面および側面を規定する形状を有している。なお、キャップ４０の構成は、図４Ａおよび図４Ｂに示す例に限定されない。例えば、図５に示されるように、キャップ４０の本体４０Ｂが、内壁面に曲面を含む形状を有していてもよい。このように、キャップ４０の空洞４０Ｖは、直方体以外の形状を有していてもよい。
【0034】
本実施形態において、正面壁４０Ｆおよび裏面壁４０Ｒはアルカリガラスから形成され、本体４０Ｂは無アルカリガラスから形成されている。これとは反対に、本体４０Ｂがアルカリガラスから形成され、正面壁４０Ｆおよび裏面壁４０Ｒが無アルカリガラスから形成されていてもよいし、正面壁４０Ｆ、本体４０Ｂ、および裏面壁４０Ｒの全てがアルカリガラスから形成されていてもよい。
【0035】
「アルカリガラス」とは、Ｎａ＋、Ｋａ＋、Ｌｉ＋などのアルカリ金属元素のイオンを含有するケイ酸化合物ガラスである。アルカリ酸化物の濃度が０．１質量％以下であるケイ酸化合物ガラスを「無アルカリガラス」と称する。なお、ケイ酸化合物ガラスの例は、ケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、および石英ガラスを含む。
【0036】
本実施形態において、正面壁４０Ｆは、本体４０Ｂの表面に形成された導電層４０Ｍを介して陽極接合されている（図４Ａ）。同様に、裏面壁４０Ｒは、本体４０Ｂの表面に形成された他の導電層４０Ｍを介して陽極接合されている。導電層４０Ｍは、異なる種類の金属が積層された構成を有していてもよい。例えば、本体４０Ｂの表面に下地層としてチタン層を堆積した後、その上にアルミニウム層を堆積し、それらの積層体から導電層４０Ｍを形成してもよい。導電層４０Ｍの材料は、このような例に限定されない。
【0037】
本実施形態において、陽極接合は、例えば、本体４０Ｂの電位よりも低い電位（例えば－５００ボルトから－１キロボルト）を正面壁４０Ｆまたは裏面壁４０Ｒに与え、３００℃から４００℃程度に加熱することによって実現され得る。陽極接合の具体的な方法は、特に制限されず、公知の種々の方法を採用して実行され得る。陽極接合の結果として、正面壁４０Ｆにおけるアルカリ金属元素の濃度は、導電層４０Ｍに接する領域で局所的に低下している。同様に、裏面壁４０Ｒにおけるアルカリ金属元素の濃度も、導電層４０Ｍに接する領域で局所的に低下している。なお、導電層４０Ｍは、正面壁４０Ｆおよび裏面壁４０Ｒの少なくとも一方に設けられてもよい。その場合、導電層４０Ｍが設けられた正面壁４０Ｆおよび／または裏面壁４０Ｒに接合される側にある本体４０Ｂの表面には、導電層４０Ｍを設ける必要はない。本体４０Ｂに正面壁４０Ｆおよび裏面壁４０Ｒを接合する順序も任意である。正面壁４０Ｆと本体４０Ｂとを接合した後、裏面壁４０Ｒを本体４０Ｂに接合してもよい。これとは反対に、裏面壁４０Ｒと本体４０Ｂとを接合した後、正面壁４０Ｆを本体４０Ｂに接合してもよい。また、正面壁４０Ｆおよび裏面壁４０Ｒを同時に本体４０Ｂに接合してもよい。
【0038】
本実施形態では、陽極接合によって正面壁４０Ｆおよび裏面壁４０Ｒを本体４０Ｂに接合するが、他の接合方法によって正面壁４０Ｆおよび裏面壁４０Ｒのそれぞれを本体４０Ｂに接合してもよい。接合方法の例は、原子拡散接合（Ａｔｏｍｉｃ Ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ Ｂｏｎｄｉｎｇ： ＡＤＢ）、表面活性化接合（Ｓｕｒｆａｃｅ Ａｃｔｉｖａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ： ＳＡＢ）、および水酸基接合などの直接接合法を含む。 本体４０Ｂは、ガラス以外の材料、例えば半導体（単結晶シリコン、多結晶シリコン、炭化ケイ素など）から形成されていてもよい。本体４０Ｂは透光性を有する必要はない。本体４０Ｂを含めてキャップ４０の略全体がガラスから形成されている場合、キャップ４０を「ガラスキャップ」または「ガラスリッド」と呼んでもよい。なお、図４Ａの例では、導電層４０Ｍが接合面のみに存在しているが、導電層４０Ｍは、本体４０Ｂの空洞４０Ｖの側における表面（内側表面）に形成されていてもよい。キャップ４０を製造する方法の詳細な例については、後述する。
【0039】
本実施形態によれば、キャップ４０における正面壁４０Ｆが板状のガラスプレートまたはガラスシートから構成されているため、その表面を平滑にすることが容易である。また、陽極接合の前に正面壁４０Ｆに反射防止膜を形成しておくことが可能であるため、キャップ４０が小型化されても、キャップ４０の内側表面に歩留り良く反射防止膜を形成することが可能になる。正面壁４０Ｆと同様にして、裏面壁４０Ｒに反射防止膜を形成することもできる。
【0040】
図６は、複数の本体４０Ｂ（図４参照）を形成するためのパネル５０の例を示す分解斜視図である。この第３プレート４２は、２行３列に配列された６個の貫通孔４２Ｈを有している。この貫通孔４２Ｈを２枚の第１プレート４７および第２プレート４８で第３プレート４２の両側から塞ぐことにより、１枚のパネル（積層体）５０を作製することができる。第１プレート４７および第２プレート４８は、それぞれ、例えば、厚さ１ｍｍ程度またはそれ以下の薄いガラスシートであり得る。パネル５０を図６の水平方向に沿って分割することにより、図７に示される構造体６０を得ることができる。この構造体６０には、最終的に３個のキャップを構成する３個の本体部分が含まれている。構造体６０に含まれる３個の空洞４０Ｖは、それぞれ、下方に開放されている。この構造体６０を図７の垂直方向に分割することにより、３個のキャップを個片化することができる。なお、パネル５０からキャップを個片化するとき、図の水平方向の切断と図の垂直方向の切断の順序は任意である。水平方向の切断よりも先に垂直方向の切断を実行してもよい。
【0041】
＜キャップの製造方法＞
以下、多数のキャップ４０を製造する方法の実施形態をより詳細に説明する。
以下、多数のキャップ４０を製造する方法の実施形態をより詳細に説明する。
【0042】
まず、図８を参照する。図８は、第３プレート４２の上面（左側）およびＡ－Ａ線断面（右側）を模式的に示す図である。まず、空洞４０Ｖの上面および側面を規定し、正面壁４０Ｆと裏面壁４０Ｒとに接続される本体４０Ｂのための第３プレート４２を用意する。第３プレート４２は、第１面（上面）４４、および、第１面４４とは反対の側に位置する第２面（下面）４６を有する平板である。第３プレート４２は、厚さ方向に直交する平面（ＸＹ面）に含まれる第１方向（Ｄｘ方向）、および、平面（ＸＹ面）に含まれて第１方向（Ｄｘ方向）に直交する第２方向（Ｄｙ方向）に沿って二次元的に配列された複数の貫通孔４２Ｈを有する。貫通孔４２Ｈは、第１面４４から第２面４６に達している。この例において、第１方向ＤｘはＸ軸に平行であり、第２方向ＤｙはＹ軸に平行である。各貫通孔４２Ｈは、Ｚ軸方向に沿って延びている。各貫通孔４２Ｈは、最終的にキャップ４０の空洞（キャビティ）４０Ｖを形成するため、第３プレートを「キャビティプレート」と呼んでもよい。
【0043】
貫通孔４２Ｈは、例えば、ガラスまたは半導体の基板（厚さ：例えば０．５～５ｍｍ）を用意し、この基板を加工すること（孔あけ加工）によって形成され得る。加工は、例えば、マスクパターンを形成した後、サンドブラスト加工またはエッチング加工によって行われ得る。機械加工またはレーザ加工などによって貫通孔４２Ｈを形成してもよい。貫通孔４２ＨのＸ方向、Ｙ方向、およびＺ方向のサイズは、それぞれ、例えば、０．５～５ｍｍ、０．２～５ｍｍ、および０．５～５ｍｍである。
【0044】
次に、図９を参照する。図９は、複数の貫通孔４２Ｈが設けられた第３プレート４２の第１面４４および第２面４６に金属層４９Ｍを堆積した状態を示している。このあと、図１０に示すように、金属層４９Ｍが形成された第３プレート４２の第１面４４側に第１プレート（厚さ：例えば０．２～１．０ｍｍ）４７を接合する。金属層４９Ｍの典型例は、アルミニウムの層（厚さ：例えば５０～１０００ｎｍ）である。金属層４９Ｍは、アルミニウム以外の金属、例えばチタンから形成されていてもよい。接合は、前述したように、陽極接合、あるいは他の接合方法によって行われ得る。第１プレート４７の内面は、図１Ｂに示されるキャップ４０の正面壁４０Ｆの内側表面に相当する。
【0045】
図１１Ａは、反射防止膜５５ａ、５５ｂが形成された第１プレート４７を第３プレート４２の第１面４４に接合する様子を模式的に示す断面図である。図１１Ｂは、反射防止膜のパターンを模式的に示す平面図である。例えば陽極接合によって第１プレート４７を第３プレート４２に接合する場合は、反射防止膜５５ｂの存在が陽極接合時のプロセスの障害とならないように、反射防止膜５５ｂの形成は陽極接合の後に行うことが望ましい。 本実施形態では、キャップ４０の正面壁４０Ｆの内側表面に反射防止膜を形成するため、陽極接合の前に、第１プレート４７の表面（キャップ４０の正面壁４０Ｆの内側表面となる部分）に反射防止膜５５ａを設けておく。言い換えると、第１プレート４７を用意する工程は、第１プレート４７の表面において、第３プレート４２の複数の貫通孔４２Ｈのそれぞれに対向する位置に複数の反射防止膜５５ａを形成する工程を含む。
【0046】
図１１Ｂからわかるように、第１プレート４７の法線方向から見た平面視において、各反射防止膜５５ａの周縁は、対応する貫通孔４２Ｈの内壁面から内側にシフトした位置にある。図示される例において、第１プレート４７の正面側の面には、一様な厚さを有する連続した反射防止膜５５ｂが形成されている。第１プレート４７の正面側に反射防止膜５５ｂを形成するタイミングは、陽極接合がすべて完了した後であってもよい。なお、第１プレート４７と同様にして、第２プレート４８にも同様の反射防止膜５５ａおよび／または反射防止膜５５ｂを形成してもよい。なお、第２プレート４８には、反射防止膜に代えて、あるいは反射防止膜とともに、光吸収膜を形成してもよい。
【0047】
本実施形態では、後述する個片化工程において、ダイシングブレードによる切断を行うとき、切断溝は反射防止膜５５ａを切断しないように実行される。
【0048】
なお、陽極接合を行うため、第１プレート４７の裏面側では、第１プレート４７と第３プレート４２とが接する領域には反射防止膜５５ａが存在せず、第１プレート４７と第３プレート４２とが接する領域以外の領域に反射防止膜５５ａが形成される。反射防止膜５５ａのパターンが形成された第１プレート４７と第３プレート４２とを接合するときの位置合わせずれの程度を考慮して、反射防止膜５５ａの形状およびサイズが決定される。なお、反射防止膜５５ａは、正面壁４０Ｆのうち、レーザダイオード１０から出射されるレーザ光が当たる領域を覆っていればよい。従って、反射防止膜５５ａのＸ方向のサイズおよびＹ方向のサイズは、それぞれ、貫通孔４２ＨのＸ方向のサイズおよびＹ方向のサイズよりも小さくてもよい。
【0049】
次に、前述した陽極接合の条件と同様の条件で陽極接合を行い、金属層４９Ｍが形成された第３プレート４２の第２面４６側に第２プレート（厚さ：例えば０．２～１．０ｍｍ）４８を接合する。こうして、図１２に示されるように、第３プレート４２の貫通孔４２Ｈが第１プレート４７および第２プレート４８によって塞がれた状態にあるパネル（積層体）５０が得られる。第３プレート４２の貫通孔４２Ｈは、個片化工程後、キャップ４０の空洞４０Ｖとして機能する。以下の説明においては、便宜上、個片化される前の段階においては、第３プレート４２を貫通する孔を、「空洞」ではなく、そのまま「貫通孔」を呼ぶことにする。図１２では、簡単のため、反射防止膜５５ａ、５５ｂの記載は省略されている。なお、第３プレート４２が例えばシリコンなどの半導体から形成されている場合、金属層４９Ｍは不要である。
【0050】
上記の例では、第１プレート４７を第３プレート４２に接合した後、第２プレート４８を第３プレート４２に接合しているが、この順序は任意である。第２プレート４８よりも後に第１プレート４７を第３プレート４２に接合する場合、パネル５０を作製するための各種の処理および作業の影響が第１プレート４７に及びにくい。第１プレート４７からは、レーザ光を透過する正面壁４０Ｆが形成されるため、第２プレート４８よりも第１プレート４７を慎重にハンドリングすることが望ましい。したがって、第１プレート４７および第２プレート４８を第３プレート４２に同時に接合しない場合、第２プレート４８よりも後に第１プレート４７を第３プレート４２に接合することが望ましい。 この後、パネル５０を第１方向Ｄｘおよび第２方向Ｄｙに沿って切断して、パネル５０から複数のキャップ４０を得る個片化工程を実行する。個片化工程において、第１方向Ｄｘに沿ってパネル５０を切断するときは、第１方向Ｄｘに沿って並ぶ貫通孔４２Ｈの第１方向Ｄｘおよび厚さ方向に拡がる内壁面に沿って第１切断溝（点線Ｃ１）を形成し、第２方向Ｄｙに沿ってパネル５０を切断するときは、第２方向Ｄｙに沿って並ぶ貫通孔４２Ｈから離れた位置に第２切断溝（点線Ｅ１、Ｅ２）を形成する。より具体的には、第１方向Ｄｘに沿って他の切断溝（点線Ｃ２）も形成する。その結果、パネル５０から貫通孔４２Ｈの個数に相当する個数のキャップ４０を得ることが可能になる。ある１個のキャップ４０は、例えば図１２の楕円で囲まれた領域のうち、切断溝で囲まれた部分から取り出される。切断溝の形成は、例えばダイシングブレードによって行われる。図１２では、点線Ｃ１、Ｃ２、Ｅ１、Ｅ２によって切断溝を模式的に示しているが、切断溝は、例えば２０μｍ以上５００μｍ以下の幅を有している。切断溝の幅は、ダイシングブレードによる切断の場合、ブレードの厚さよりも小さくならず、ブレードの厚さに依存する。点線Ｃ１、Ｃ２、Ｅ１、Ｅ２は、いずれも、所定の幅を有する切断溝の中心線に相当する。例えばダイシングブレードによって切断を行ったとき、パネル５０に形成される切断溝の中心線の位置は、切断の目標線から、例えば１０μｍから５０μｍ程度のずれ（寸法精度または寸法誤差）が発生し得る。
【0051】
【0052】
図１４は、図１３の一部を拡大した図面であり、図１５は、第１方向Ｄｘに沿って並ぶ貫通孔４２Ｈを横切るように第１切断溝（点線Ｃ１＊）を形成して個片化する比較例を示している。図１４では、切断溝（点線Ｃ１）の位置が貫通孔４２Ｈの内壁面からＹ軸の正方向にずれた状態を模式的に示している。図１５では、切断溝（点線Ｃ１＊）の位置が貫通孔４２Ｈを上下に二等分する位置からＹ軸の正方向にずれた状態を模式的に示している。図１４から明らかなように、本実施形態において、ある１本の第１切断溝（点線Ｃ１）がＹ軸の正方向にずれた場合、その第１切断溝（点線Ｃ１）によって下端面（接合面）が規定されるキャップのキャビティのサイズ（高さ）が目標値から変化する。これに対して、比較例では、第１切断溝（点線Ｃ１＊）によって切断される貫通孔４２Ｈのそれぞれは、分割されて２つのキャップのキャビティを形成する。このため、比較例では、ある１本の第１切断溝（点線Ｃ１＊）がＹ軸の正方向にずれた場合、図１５から明らかなように、その第１切断溝（点線Ｃ１＊）によって分割されて形成される一対のキャビティの一方のサイズ（高さ）は、目標値から増加し、他方のサイズ（高さ）は、目標値から減少する。その結果、一対のキャビティの間でサイズ（高さ）の差異が大きくなりやすい。
【0053】
また、図１５に示されるように、パネル５０において第１切断溝（点線Ｃ１＊）によって切断される部分は、貫通孔４２Ｈが周期的に並んだ部分であり、本実施形態のパネル５０において第１切断溝（点線Ｃ１）によって切断される部分（一様な厚さを有する中実部）に比べて機械的強度が相対的に弱い。その結果、例えばダイシングブレードによって貫通孔４２Ｈの周辺に不均一な応力が発生し得る。また、点線Ｃ１＊に沿って並んだ貫通孔４２Ｈの間の部分は、Ｙ軸方向に延びる両持ち梁とみることもできるが、その梁の中央にダイシングブレードが作用して梁の変形または欠けを招く可能性もある。その結果、切断の寸法精度を低下させたり、ガラスエッジ部のチッピング発生確率の上昇やチッピングサイズを拡大させたりし得る。
【0054】
このような比較例に対して、本実施形態では、第１切断溝（点線Ｃ１）は、実質的に中実の部分（並んだ貫通孔４２Ｈの間の梁に相当する部分の中央ではなく根本）を横切る。この結果、切断の寸法精度の低下が生じにくい。
【0055】
また、図１１Ａおよび図１１Ｂを参照して説明したように、第１プレート４７の内側の表面には反射防止膜５５ａが設けられている。図１５に示すように第１切断溝（点線Ｃ１＊）が貫通孔４２Ｈの中央付近を通る場合、反射防止膜５５ａの剥がれが発生する可能性がある。反射防止膜５５ａは、薄膜堆積の方法によっては、パターニングされたそれぞれの反射防止膜５５ａの中央付近で最も優れた特性を示し得る。このため、反射防止膜５５ａの中央を切断することは、キャップ４０内でレーザ光が通過する位置における反射防止膜５５ａの特性低下を招く可能性もある。したがって、図１４に示される点線Ｃ１の位置に第１切断溝を形成するように個片化を行うことは、反射防止膜５５ａの性能を最適化することにも寄与する。
【0056】
なお、図１４からわかるように、点線Ｃ１に沿ってダイシングブレードによる切断を行い、貫通孔４２Ｈの内壁面に沿って第１切断溝を形成するとき、ダイシングブレードの一方の面が貫通孔４２Ｈの中央を向くが、ダイシングブレードの他方の面は、理想的にはパネル５０の中実部分と常に接して加工に寄与している。ダイシングブレードの両面には、例えばダイヤモンド砥粒が固着している。ダイシングブレードの一方の面だけがパネル５０の中実部分に対する加工を行い続けると、ブレードの片面側の砥粒が先に摩耗してしまう「片面減り」が生じて、ダイシングブレードの寿命が短縮する可能性がある。
【0057】
図１６Ａは、本実施形態において、幅Ｗを有する第１切断溝が、切断の目標線Ｃ０からシフトしていない例、目標線Ｃ０に対して貫通孔４２Ｈの中心に近づく方向に距離Ｄ＋だけシフトしている例、および、目標線Ｃ０に対して貫通孔４２Ｈの中心から遠ざかる方向に距離Ｄ－だけシフトしている例を誇張して模式的に示す平面図である。
【0058】
図１６Ｂは、第１切断溝が貫通孔４２Ｈの内壁面４２Ｓを含む位置でダイシングブレード８０による切断が進行している途中段階の状態を模式的に示す断面図である。ダイシングブレード８０の両面には多数の砥粒８２が固着している。ダイシングブレード８０は回転軸８４の周りを高速で回転してパネル５０の切断を行うことができる。図１６Ｂでは、切断が第３プレート４２の中間程度の厚さの位置まで進行している状態が示されている。本実施形態では、各貫通孔４２Ｈは、互いに９０度ずつ異なる向きを有する４面の内壁面を有しているが、第１切断溝は、４面のうちの１面を構成する内壁面４２Ｓに沿って形成される。
【0059】
再び図１６Ａを参照する。個片化工程において、第１切断溝の位置は、貫通孔４２Ｈの内壁面４２Ｓの位置が第１切断溝（幅Ｗ）の内側に含まれるように決定されることが望ましい。第１切断溝の幅Ｗが例えば２００μｍの場合、目標線Ｃ０が貫通孔４２Ｈの内壁面４２Ｓと一致していれば、第１切断溝が第２方向（Ｄｙ方向）に例えば５０μｍ以下の大きさでシフトしても、貫通孔４２Ｈの内壁面４２Ｓの位置は第１切断溝（幅Ｗ）の内側に含まれる。しかし、目標線Ｃ０の位置が内壁面４２Ｓよりも幅Ｗの半分以上外れていると、貫通孔４２Ｈの内壁面４２Ｓの位置は第１切断溝（幅Ｗ）の内側に含まれないことがある。第１切断溝の位置は、第２方向（Ｄｙ方向）の一方または他方、すなわちＹ軸の正方向または負方向にシフトする可能性がある。図１６Ａおよび図１６Ｂに示すように、貫通孔４２Ｈの内壁面４２ＳからＹ軸の負方向にシフトした結果、その内壁面４２Ｓの位置が第１切断溝の内側に含まれないことになると、貫通孔４２Ｈはキャップ４０のキャビティとして機能しないため、製造不良が発生してしまう。しかし、貫通孔４２Ｈの内壁面４２ＳからＹ軸の正方向にシフトした場合は、内壁面４２Ｓの位置が第１切断溝の内側に含まれなくても、貫通孔４２Ｈはキャップ４０のキャビティとして機能し得る。
【0060】
以上のことから、本開示の個片化工程において、「貫通孔の内壁面４２Ｓに沿って第１切断溝を形成する」とは、内壁面４２Ｓの位置が第１切断溝内に含まれるか、距離Ｄ＋が０μｍ以上であり、かつ、距離Ｄ＋が貫通孔の第２方向（Ｄｙ方向）におけるサイズの２５％以下となるように切断を行うことであると定義する。このような切断を行うと、それぞれの貫通孔４２Ｈから形成されるキャップ４０の空洞４０Ｖは１個である。距離Ｄ＋が０μｍを超えると、１個の貫通孔４２Ｈから２個の空洞４０Ｖが形成され得るが、上記の定義のもとでの「切断」では、それらの２個の空洞４０Ｖのサイズ差（非対称性）が大きく、一方の空洞４０Ｖはレーザダイオードの収容には適さない。
【0061】
なお、距離Ｄ＋を０μｍよりも大きくすると、ダイシングブレードの一方の面が常にパネル５０の中実部分に対する加工を行い続けることを抑制すること（片面減りの抑制）が可能になる。また、平面視において、貫通孔４２Ｈの四隅には曲線部（隅アール）が存在し得る。第１切断溝の幅Ｗと距離Ｄ＋の総和は、例えば、隅アールの曲率半径以上に設定され得る。
【0062】
このような個片化工程において、第１方向（Ｄｘ方向）に沿ってパネル（積層体）５０を切断するとき、および、第２方向（Ｄｙ方向）に沿ってパネル５０を切断するとき、前述したように、複数の反射防止膜５５ａを切断しないようにすることが好ましい。ダイシングブレードが反射防止膜５５ａを切断すると、反射防止膜５５ａの一部に剥がれが発生する可能性があるからである。
【0063】
切断溝の形成は、ダイシングブレードを用いることなく、レーザ切断などの他の切断方法を用いて実行してもよい。
【0064】
上記の個片化工程によれば、反射防止膜５５ａの周縁と正面壁４０Ｆの下端面４０Ｅとの最短距離は、例えば１０μｍ以上１００μｍ以下の範囲にあるキャップ４０が得られる。なお、前述した方法で反射防止膜５５ａのパターンを形成することにより、反射防止膜５５ａの周縁は、正面壁４０Ｆの法線方向から見た平面視において、本体４０Ｂと空洞４０Ｖとの境界から離れている。
【0065】
図１６Ｃは、本実施形態における光源装置１００の、キャップ４０の正面壁の法線方向から見た正面図である。図１６Ｃに示されるように、反射防止膜５５ａの周縁ＢＡ１（破線）は、本体４０Ｂと空洞４０Ｖとの境界ＢＡ２（点線）から離れている。
【0066】
＜個片化方法の変形例＞
以下、ダイシングブレードを用いる形態において、ダイシングブレードの片面減りを抑制することが可能な、個片化方法の変形例を説明する。
以下、ダイシングブレードを用いる形態において、ダイシングブレードの片面減りを抑制することが可能な、個片化方法の変形例を説明する。
【0067】
図１７Ａは、個片化方法の最初の変形例を模式的に示す平面図である。この平面図は、第３プレート４２の表面の法線方向から見た平面視を示す。上記の実施形態と同様に、この変形例でも、複数の貫通孔４２Ｈは、第１方向（Ｄｘ方向）に平行な複数の行および第２方向（Ｄｙ方向）に平行な複数の列に配列されている。この例の個片化工程では、複数の行のうちの奇数行に含まれる貫通孔４２Ｈの内壁面４２Ｓに沿って第１切断溝を形成するときは、ダイシングブレードの一方の面が貫通孔４２Ｈの中央を向き、かつ、偶数行に含まれる貫通孔４２Ｈの内壁面４２Ｓに沿って第１切断溝を形成するときは、ダイシングブレードの他方の面が貫通孔４２Ｈの中央を向くように、第１切断溝の位置を決める。図１７Ａには、参考のため、個片化されたときに反対の方向を向く２個のキャップ４０が、それぞれ、楕円で囲まれている。これらの２個のキャップは、互いに対向する位置に第１切断溝によって形成される下端面を有することになる。
【0068】
このような個片化方法によれば、ダイシングブレードの両面は、略同じ程度に加工に寄与する。その結果、ダイシングブレードの片面減りを抑制することが可能になる。
【0069】
次に、図１７Ｂを参照して、個片化方法の他の変形例を説明する。
【0070】
この変形例でも、複数の貫通孔４２Ｈは、第１方向（Ｄｘ方向）に平行な複数の行および第２方向（Ｄｙ方向）に平行な複数の列に配列されている。この例の個片化工程では、複数の行のうちの奇数行に含まれる貫通孔４２Ｈの内壁面４２Ｓと、その奇数行に隣接する偶数行に含まれる貫通孔４２Ｈの内壁面４２Ｓの両方に沿って第１切断溝を形成する。第１切断溝のそれぞれは、隣接する奇数行および偶数行に含まれて互いに対向する貫通孔４２Ｈの内壁面４２Ｓの両方を含むように形成される。言い換えると、隣接する奇数行に含まれる貫通孔４２Ｈと偶数行に含まれる貫通孔４２Ｈとの間隔は、第１切断溝の幅Ｗ（図１６Ａ参照）よりも小さい。この改変例によれば、幅Ｗが比較的大きなダイシングブレードの両面を利用して個片化工程を実行することができる。 次に、図１８を参照して、個片化方法の更に他の変形例を説明する。
【0071】
図１８の例では、第３プレート４２の表面の法線方向から見た平面視において、複数の貫通孔４２Ｈが、第１方向（Ｄｘ方向）に沿ってジグザグに配置される複数の行を形成している。貫通孔４２Ｈの中心位置によるジグザグの振幅（振動の片振幅）は、貫通孔４２Ｈの第２方向（Ｄｙ方向）におけるサイズの半分程度である。このジグザグ配置により、奇数列（２ｎ＋１）に含まれる貫通孔４２Ｈの内壁面４２Ｓと、偶数列（２ｎ）に含まれる貫通孔４２Ｈの内壁面４２Ｓとが略直線状に交互に並んでいる（「ｎ」は、０以上の整数である。）。言い換えると、複数の貫通孔４２Ｈは、個片化工程における第１切断溝（点線Ｃ１）が、複数の列のうちの奇数列（２ｎ＋１）に含まれる貫通孔４２Ｈの内壁面４２Ｓと、複数の列のうちの偶数列（２ｎ）に含まれる貫通孔４２Ｈの内壁面４２Ｓとを含むことを可能にする位置に設けられている。図１８には、参考のため、ジグザグに配置される１つの行から個片化される２個のキャップが、それぞれ、楕円で囲まれている。これらの２個のキャップは、共通する第１切断溝（点線Ｃ１）によって形成される下端面を有することになる。
【0072】
この例の個片化工程では、ダイシングブレードが第１切断溝を形成するとき、ダイシングブレードの一方の面が奇数列に含まれる貫通孔４２Ｈの中央を向き、かつ、ダイシングブレードの他方の面が偶数列に含まれる貫通孔４２Ｈの中央を向くように、第１切断溝（点線Ｃ１）の位置を決めることができる。言い換えると、第１切断溝（点線Ｃ１）を基準にして、奇数列（２ｎ＋１）に含まれる貫通孔４２Ｈと、偶数列（２ｎ）に含まれる貫通孔４２Ｈとが、交互に反対側に位置するように配列されている。第１切断溝（点線Ｃ１）は、第１方向（Ｄｘ方向）に沿ってジグザグに配置される貫通孔４２Ｈの各行の中心を通り、かつ、その行において奇数列（２ｎ＋１）および偶数列（２ｎ）に含まれる貫通孔４２Ｈの内壁面４２Ｓを通過する。
【0073】
このような個片化方法によれば、ダイシングブレードの両面は、略同じ程度に加工に寄与する。その結果、ダイシングブレードの片面減りを抑制することが可能になる。なお、図１８の例では、個片化される各キャップの上面は、第１切断溝（点線Ｃ１）に平行な他の切断溝（点線Ｃ２）によって形成される。
【0074】
次に、図１９を参照して、個片化方法の更に他の変形例を説明する。
【0075】
図１９の例では、図１８の例における点線Ｃ２に沿った切断を行わない。言い換えると、点線Ｃ１に沿った第１切断溝と点線Ｅに沿った第２切断溝によってキャップの個片化を達成することができる。図１９には、参考のため、ジグザグに配置される１つの行から個片化される２個のキャップが、それぞれ、楕円で囲まれている。これらの２個のキャップは、共通する第１切断溝（点線Ｃ１）によって形成される下端面を有することになる。図１８の例と同様に、この例においても、第１切断溝（点線Ｃ１）を基準にして、奇数列（２ｎ＋１）に含まれる貫通孔４２Ｈと、偶数列（２ｎ）に含まれる貫通孔４２Ｈとが、交互に反対側に位置するように配列されている。第１切断溝（点線Ｃ１）は、第１方向（Ｄｘ方向）に沿ってジグザグに配置される貫通孔４２Ｈの各行の中心を通り、かつ、その行において奇数列（２ｎ＋１）および偶数列（２ｎ）に含まれる貫通孔４２Ｈの内壁面４２Ｓを通過する。
【0076】
このようにして個片化された各キャップ４０の下端面は、第１切断溝（点線Ｃ１）によって規定される。各キャップ４０の側面は、第２切断溝（点線Ｅ）によって規定される。また、各キャップ４０の上面は、他の第１切断溝（点線Ｃ１）によって規定される。各キャップ４０の表面は、個片化工程におけるダイシングなどの加工によって生じた粗面を有している可能性がある。しかし、レーザ光は、第１プレート４７の平滑な部分を透過するため、加工粗面による悪影響を受けない。このように本実施形態によれば、第１プレート４７の平坦性および平滑性が製造工程中に損なわれないため、キャップ４０のレーザ光を透過させる部分は優れた平滑性を発揮し得る。なお、第１切断溝（点線Ｃ１）の形成によって現れる表面は、キャップ４０の下端面であり、基板に接合される面であるため、必要に応じて研磨などの平坦化加工を実施してもよい。
【0077】
この方法により、それぞれが図４Ａおよび図４Ｂに示される構成を有する多数のキャップ４０が作製され得る。各キャップ４０における正面壁４０Ｆおよび裏面壁４０Ｒは、それぞれ、第１プレート４７の一部および第２プレート４８の一部から形成され、本体４０Ｂは第３プレート４２の一部から形成される。また、導電層４０Ｍは、金属層４９Ｍの一部から形成される。こうして作製されたキャップ４０を利用することにより、図１Ａに示される光源装置１００を得ることができる。
【0078】
本実施形態によれば、高さ（Ｙ軸方向のサイズ）が例えば２ミリメートル以下のキャップ４０を大量に生産することが可能になる。また、キャップ４０に反射防止膜を適切に形成することが容易であるため、レーザ光の透過率を高め、迷光の発生を抑制することも可能になる。
【0079】
＜キャップの変形例＞
以下、上記実施形態の更なる変形例を説明する。
以下、上記実施形態の更なる変形例を説明する。
【0080】
上記の実施形態では、正面壁４０Ｆおよび本体４０Ｂの少なくとも一方がアルカリガラスであるが、正面壁４０Ｆまたは本体４０Ｂの全体がアルカリガラスである必要はない。具体的には、正面壁４０Ｆおよび本体４０Ｂの少なくとも一方がアルカリガラス領域を含み、かつ、正面壁４０Ｆおよび本体４０Ｂが、そのアルカリガラス領域に接触する導電層４０Ｍを介して接合されていてもよい。
【0081】
キャップ４０が、レーザダイオード１０を間に置いて正面壁４０Ｆに対向する裏面壁４０Ｒを含み、本体４０Ｂが正面壁４０Ｆと裏面壁４０Ｒとを連結している形態では、本体４０Ｂおよび裏面壁４０Ｒの少なくとも一方がアルカリガラス領域を含み、かつ、本体４０Ｂおよび裏面壁４０Ｒが、そのアルカリガラス領域に接触する他の導電層４０Ｍを介して接合されていてもよい。
【0082】
図２０および図２１を参照して、本実施形態の変形例を説明する。図２０はキャップ４０の構成例を模式的に示す断面図である。図２１は、このキャップ４０を備える光源装置１００の断面図である。図２０に示されているキャップ４０は、正面壁４０Ｆ、本体４０Ｂ、および裏面壁４０Ｒを有している。正面壁４０Ｆは、アルカリガラス領域７０Ａと、アルカリガラス領域７０Ａに連結した無アルカリガラス領域７２Ａとを有している。また、裏面壁４０Ｒは、アルカリガラス領域７０Ｃと、アルカリガラス領域７０Ｃに連結した無アルカリガラス領域７２Ｃとを有している。アルカリガラス領域７０Ａおよびアルカリガラス領域７０Ｃは、それぞれ、成膜プロセスによって形成され得る。この例における本体４０Ｂは、無アルカリガラス領域７０Ｂを有しているが、アルカリガラス領域は有していない。本体４０Ｂは、導電層４０Ｍに接触するアルカリガラス領域を有してもよい。
【0083】
図２０の例において、無アルカリガラス領域７２Ａおよび無アルカリガラス領域７２Ｃは、いずれも、板状である。そして、アルカリガラス領域７０Ａおよびアルカリガラス領域７０Ｃは、それぞれ、無アルカリガラス領域７２Ａおよび無アルカリガラス領域７２Ｃの所定の位置に設けられている。図２０の左側にある白抜きの矢印は、正面壁４０Ｆにおけるアルカリガラス領域７０Ａが、本体４０Ｂの導電層４０Ｍに接合されることを模式的に示している。同様に、図２０の右側にある白抜きの矢印は、裏面壁４０Ｒにおけるアルカリガラス領域７０Ｃが、本体４０Ｂの他の導電層４０Ｍに接合されることを模式的に示している。これらの接合は、前述した陽極接合によって実現される。このようなキャップ４０を製造するには、図１２における第１プレート４７のうち、第３プレート４２の第１面４４に対向する領域にアルカリガラス領域７０Ａを設ければよい。同様に、図１２における第２プレート４８のうち、第３プレート４２の第２面４６に対向する領域にはアルカリガラス領域７０Ｃが設けられる。第３プレート４２の第１面４４および第２面４６は、図１２の左側の図からわかるように、ＸＹ面に沿って拡がる格子形状を有している。このため、アルカリガラス領域７０Ａ、７０Ｃも、それぞれ、第１および第２プレート４７、４８上において、ＸＹ面に沿って拡がる格子形状を有していることが望ましい。
【0084】
このように陽極接合によってキャップ４０を作製するには、陽極接合に用いられる金属層に接する部分にアルカリガラス領域が存在していればよく、その金属層の一方の側に位置するガラス部分の全体がアルカリガラスから形成されている必要はない。
【産業上の利用可能性】
【0085】
本開示のキャップは、光透過部の平滑性に優れ、小型化に適しているため、レーザダイオードのパッケージ部品として広く利用され得る。本開示の光源装置は、光透過部の平滑性に優れ、小型化に適したキャップを備えているため、ヘッドマウントディスプレイなどの小型光源として好適に利用され得る。
【符号の説明】
【0086】
１０・・・レーザダイオード、１２・・・レーザダイオードの出射端面、２０・・・サブマウント、３０・・・基板、３２・・・基板の主面、４０・・・キャップ、４０Ｆ・・・正面壁、４０Ｂ・・・本体、４０Ｒ・・・裏面壁、１００・・・光源装置
【図1A】
【図1B】
【図2】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11A】
【図11B】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16A】
【図16B】
【図16C】
【図17A】
【図17B】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】