JP2000106405A - 光半導体素子収納用パッケージ - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】透光性部材での複屈折に起因して光半導体素子
の励起した光が光ファイバーに効率よく授受されない。 【解決手段】上面に光半導体素子４が載置される載置部
１ａを有する基体１と、前記基体１上に光半導体素子載
置部１ａを囲繞するように取着され、側部に貫通孔２ａ
を有する枠体２と、前記枠体２の貫通孔２ａ周辺に取着
され、内部に光信号が伝達される空間を有する筒状の固
定部材９と、前記筒状の固定部材９に取着され、固定部
材９の内部を塞ぐ透光性部材１０と、前記枠体２の上面
に取着され、光半導体素子４を気密に封止する蓋部材３
とから成る光半導体素子収納用パッケージであって、前
記固定部材９を４０乃至６０重量％の鉄と４０乃至６０
重量％のニッケルの合金で形成した。
の励起した光が光ファイバーに効率よく授受されない。 【解決手段】上面に光半導体素子４が載置される載置部
１ａを有する基体１と、前記基体１上に光半導体素子載
置部１ａを囲繞するように取着され、側部に貫通孔２ａ
を有する枠体２と、前記枠体２の貫通孔２ａ周辺に取着
され、内部に光信号が伝達される空間を有する筒状の固
定部材９と、前記筒状の固定部材９に取着され、固定部
材９の内部を塞ぐ透光性部材１０と、前記枠体２の上面
に取着され、光半導体素子４を気密に封止する蓋部材３
とから成る光半導体素子収納用パッケージであって、前
記固定部材９を４０乃至６０重量％の鉄と４０乃至６０
重量％のニッケルの合金で形成した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光半導体素子を収容
するための光半導体素子収納用パッケージに関するもの
である。
するための光半導体素子収納用パッケージに関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】従来、光半導体素子を収容するための光
半導体素子収納用パッケージは、一般に鉄ーニッケルー
コバルト合金や銅−タングステン合金等の金属から成
り、上面中央部に光半導体素子が載置される載置部を有
し、該載置部周辺に複数の外部リード端子が絶縁部材を
介し上面から下面に貫通するようにして固定された金属
基体と、前記光半導体素子搭載部を囲繞するようにして
金属基体上に銀ロウ等のロウ材を介して接合され、側部
に貫通孔を有する金属枠体と、前記金属枠体の貫通孔周
辺に金ー錫合金等のロウ材を介して取着され、内部に光
信号が伝達される空間を有する鉄ーニッケルーコバルト
合金等の金属から成る筒状の固定部材と、前記筒状の固
定部材に融点が３００〜４００℃の金ー錫合金等の低融
点ロウ材を介して取着された固定部材の内部を塞ぐ非晶
質ガラス等から成る透光性部材と、前記枠体の上面に取
着され、光半導体素子を気密に封止する蓋部材とから構
成されており、前記金属基体の光半導体素子搭載部に光
半導体素子を接着固定するとともに該光半導体素子の各
電極をボンディングワイヤを介して外部リード端子に電
気的に接続し、しかる後、前記金属枠体の上面に蓋部材
を接合させ、金属基体と金属枠体と蓋部材とから成る容
器内部に光半導体素子を気密に収容するとともに筒状固
定部材に光ファイバーを接続させることによって製品と
しての光半導体装置となる。
半導体素子収納用パッケージは、一般に鉄ーニッケルー
コバルト合金や銅−タングステン合金等の金属から成
り、上面中央部に光半導体素子が載置される載置部を有
し、該載置部周辺に複数の外部リード端子が絶縁部材を
介し上面から下面に貫通するようにして固定された金属
基体と、前記光半導体素子搭載部を囲繞するようにして
金属基体上に銀ロウ等のロウ材を介して接合され、側部
に貫通孔を有する金属枠体と、前記金属枠体の貫通孔周
辺に金ー錫合金等のロウ材を介して取着され、内部に光
信号が伝達される空間を有する鉄ーニッケルーコバルト
合金等の金属から成る筒状の固定部材と、前記筒状の固
定部材に融点が３００〜４００℃の金ー錫合金等の低融
点ロウ材を介して取着された固定部材の内部を塞ぐ非晶
質ガラス等から成る透光性部材と、前記枠体の上面に取
着され、光半導体素子を気密に封止する蓋部材とから構
成されており、前記金属基体の光半導体素子搭載部に光
半導体素子を接着固定するとともに該光半導体素子の各
電極をボンディングワイヤを介して外部リード端子に電
気的に接続し、しかる後、前記金属枠体の上面に蓋部材
を接合させ、金属基体と金属枠体と蓋部材とから成る容
器内部に光半導体素子を気密に収容するとともに筒状固
定部材に光ファイバーを接続させることによって製品と
しての光半導体装置となる。
【０００３】かかる光半導体装置は外部電気回路から供
給される駆動信号によって光半導体素子を光励起させ、
該励起した光を透光性部材を通して光ファイバーに授受
させるとともに該光ファイバー内を伝達させることによ
って高速光通信等に使用される光半導体装置として機能
する。
給される駆動信号によって光半導体素子を光励起させ、
該励起した光を透光性部材を通して光ファイバーに授受
させるとともに該光ファイバー内を伝達させることによ
って高速光通信等に使用される光半導体装置として機能
する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来の光半導体素子収納用パッケージにおいては、透光性
部材を構成する非晶質ガラスの熱膨張係数が約８．５×
１０-6／℃（３０℃〜４００℃）であるのに対し、筒状
の固定部材を構成する鉄ーニッケルーコバルト合金等の
熱膨張係数が約４．５×１０-6／℃（Ｒｔ〜４００℃）
であり、相違することから筒状の固定部材に透光性部材
を低融点ロウ材を介して取着させた場合、透光性部材と
固定部材との間に両者の熱膨張係数の相違に起因する熱
応力が発生するとともにこれが透光性部材に内在してし
まい、その結果、透光性部材を通して光半導体素子が励
起した光を光ファイバーに授受させる際、光半導体素子
の励起した光は透光性部材を通過する際に前記内在する
応力によって複屈折を起こし、光の一部のみが光ファイ
バーに授受されることになって光ファイバーヘの光の授
受の効率が悪くなるとともに光信号の伝送効率が悪化す
るという欠点を有していた。
来の光半導体素子収納用パッケージにおいては、透光性
部材を構成する非晶質ガラスの熱膨張係数が約８．５×
１０-6／℃（３０℃〜４００℃）であるのに対し、筒状
の固定部材を構成する鉄ーニッケルーコバルト合金等の
熱膨張係数が約４．５×１０-6／℃（Ｒｔ〜４００℃）
であり、相違することから筒状の固定部材に透光性部材
を低融点ロウ材を介して取着させた場合、透光性部材と
固定部材との間に両者の熱膨張係数の相違に起因する熱
応力が発生するとともにこれが透光性部材に内在してし
まい、その結果、透光性部材を通して光半導体素子が励
起した光を光ファイバーに授受させる際、光半導体素子
の励起した光は透光性部材を通過する際に前記内在する
応力によって複屈折を起こし、光の一部のみが光ファイ
バーに授受されることになって光ファイバーヘの光の授
受の効率が悪くなるとともに光信号の伝送効率が悪化す
るという欠点を有していた。
【０００５】本発明は上記欠点に鑑み案出されたもの
で、その目的は光半導体素子の励起した光を透光性部材
を介し光ファイバーに効率良く授受させ、光信号の伝送
効率を高いものとした光半導体素子収納用パッケージを
提供することにある。
で、その目的は光半導体素子の励起した光を透光性部材
を介し光ファイバーに効率良く授受させ、光信号の伝送
効率を高いものとした光半導体素子収納用パッケージを
提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上面に光半導
体素子が載置される載置部を有する基体と、前記基体上
に光半導体素子載置部を囲繞するように取着され、側部
に貫通孔を有する枠体と、前記枠体の貫通孔周辺に取着
され、内部に光信号が伝達される空間を有する筒状の固
定部材と、前記筒状の固定部材に取着され、固定部材の
内部を塞ぐ透光性部材と、前記枠体の上面に取着され、
光半導体素子を気密に封止する蓋部材とから成る光半導
体素子収納用パッケージであって、前記固定部材を４０
乃至６０重量％の鉄と４０乃至６０重量％のニッケルの
合金で形成したことを特徴とするものである。
体素子が載置される載置部を有する基体と、前記基体上
に光半導体素子載置部を囲繞するように取着され、側部
に貫通孔を有する枠体と、前記枠体の貫通孔周辺に取着
され、内部に光信号が伝達される空間を有する筒状の固
定部材と、前記筒状の固定部材に取着され、固定部材の
内部を塞ぐ透光性部材と、前記枠体の上面に取着され、
光半導体素子を気密に封止する蓋部材とから成る光半導
体素子収納用パッケージであって、前記固定部材を４０
乃至６０重量％の鉄と４０乃至６０重量％のニッケルの
合金で形成したことを特徴とするものである。
【０００７】本発明の光半導体素子収納用パッケージに
よれば、固定部材を４０乃至６０重量％の鉄と４０乃至
６０重量％のニッケルの合金で形成したことから固定部
材の熱膨張係数が約９．５×１０-6／℃（Ｒｔ〜４００
℃）となって透光性部材の熱膨張係数に近似した値とな
り、その結果、透光性部材と固定部材とを取着させる
際、透光性部材と固定部材との間に両者の熱膨張係数の
相違に起因する熱応力が発生することは殆どなく、透光
性部材に熱応力が内在することも殆どない。従って、光
半導体素子が励起した光を透光性部材を通して光ファイ
バーに伝達させた場合、光半導体素子の励起した光は透
光性部材に内在する熱応力に起因して複屈折を起こすこ
とはなくそのまま光ファイバー部材に授受されることと
なり、光信号の伝送効率が極めて高いものとなる。
よれば、固定部材を４０乃至６０重量％の鉄と４０乃至
６０重量％のニッケルの合金で形成したことから固定部
材の熱膨張係数が約９．５×１０-6／℃（Ｒｔ〜４００
℃）となって透光性部材の熱膨張係数に近似した値とな
り、その結果、透光性部材と固定部材とを取着させる
際、透光性部材と固定部材との間に両者の熱膨張係数の
相違に起因する熱応力が発生することは殆どなく、透光
性部材に熱応力が内在することも殆どない。従って、光
半導体素子が励起した光を透光性部材を通して光ファイ
バーに伝達させた場合、光半導体素子の励起した光は透
光性部材に内在する熱応力に起因して複屈折を起こすこ
とはなくそのまま光ファイバー部材に授受されることと
なり、光信号の伝送効率が極めて高いものとなる。
【０００８】
【発明の実施の形態】次に、本発明を添付図面に基づき
詳細に説明する。図１及び図２は本発明の光半導体素子
収納用パッケージの一実施例を示し、１は基体、２は枠
体、３は蓋部材である。この基体１と枠体２と蓋部材３
とで内部に光半導体素子４を収容するための容器が構成
される。
詳細に説明する。図１及び図２は本発明の光半導体素子
収納用パッケージの一実施例を示し、１は基体、２は枠
体、３は蓋部材である。この基体１と枠体２と蓋部材３
とで内部に光半導体素子４を収容するための容器が構成
される。
【０００９】前記基体１は光半導体素子４を支持するた
めの支持部材として作用し、その上面の略中央部に光半
導体素子４を載置するための載置部１ａを有し、該載置
部１ａに光半導体素子４が間にペルチェ素子５等を挟ん
で金−シリコンロウ材等の接着剤により接着固定され
る。
めの支持部材として作用し、その上面の略中央部に光半
導体素子４を載置するための載置部１ａを有し、該載置
部１ａに光半導体素子４が間にペルチェ素子５等を挟ん
で金−シリコンロウ材等の接着剤により接着固定され
る。
【００１０】前記基体１は鉄ーニッケルーコバルト合金
や銅−タングステン合金等の金属材料から成り、例え
ば、鉄ーニッケルーコバルト合金から成る場合、鉄ーニ
ッケルー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、従来周知の金属加工法を施すこと
によって製作される。
や銅−タングステン合金等の金属材料から成り、例え
ば、鉄ーニッケルーコバルト合金から成る場合、鉄ーニ
ッケルー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、従来周知の金属加工法を施すこと
によって製作される。
【００１１】なお、前記基体１はその外表面に耐蝕性に
優れ、かつロウ材に対して濡れ性が良い金属、具体的に
は厚さ２〜６μｍのニッケル層と厚さ０．５〜５μｍの
金層を順次、メッキ法により被着させておくと、基体１
が酸化腐蝕するのを有効に防止することができるととも
に基体１上面に光半導体素子４の下部に配されるペルチ
ェ素子５等を強固に接着固定させることができる。従っ
て、前記基体１は酸化腐蝕を有効に防止し、かつ上面に
光半導体素子４の下部に配されるペルチェ素子５等を強
固に接着固定させる場合にはその外表面に厚さ２〜６μ
ｍのニッケル層と厚さ０．５〜５μｍの金層を順次、メ
ッキ法により被着させておくことが好ましい。
優れ、かつロウ材に対して濡れ性が良い金属、具体的に
は厚さ２〜６μｍのニッケル層と厚さ０．５〜５μｍの
金層を順次、メッキ法により被着させておくと、基体１
が酸化腐蝕するのを有効に防止することができるととも
に基体１上面に光半導体素子４の下部に配されるペルチ
ェ素子５等を強固に接着固定させることができる。従っ
て、前記基体１は酸化腐蝕を有効に防止し、かつ上面に
光半導体素子４の下部に配されるペルチェ素子５等を強
固に接着固定させる場合にはその外表面に厚さ２〜６μ
ｍのニッケル層と厚さ０．５〜５μｍの金層を順次、メ
ッキ法により被着させておくことが好ましい。
【００１２】また前記基体１は光半導体素子４が載置さ
れる載置部１ａの周辺に該基体１を貫通する複数個の外
部リード端子６がガラス等の絶縁部材７を介して固定さ
れている。
れる載置部１ａの周辺に該基体１を貫通する複数個の外
部リード端子６がガラス等の絶縁部材７を介して固定さ
れている。
【００１３】前記外部リード端子６は光半導体素子４の
各電極を外部の竃気回路に電気的に接続する作用をな
し、その一端に光半導体素子４の電極がボンディングワ
イヤ８を介して接続され、また他端側は外部電気回路に
半田等のロウ材を介して接続される。
各電極を外部の竃気回路に電気的に接続する作用をな
し、その一端に光半導体素子４の電極がボンディングワ
イヤ８を介して接続され、また他端側は外部電気回路に
半田等のロウ材を介して接続される。
【００１４】前記外部リード端子６は例えば、鉄ーニッ
ケルーコバルト合金や鉄ーニッケル合金等の金属材料か
ら成り、基体１への固定は、基体１に外部リード端子６
より若干大きな径の孔をあけておき、この孔にリング状
のガラスから成る絶縁部材７と外部リード端子６を挿通
させ、しかる後、前記ガラスから成る絶縁部材７を加熱
溶融させることによって行われる。
ケルーコバルト合金や鉄ーニッケル合金等の金属材料か
ら成り、基体１への固定は、基体１に外部リード端子６
より若干大きな径の孔をあけておき、この孔にリング状
のガラスから成る絶縁部材７と外部リード端子６を挿通
させ、しかる後、前記ガラスから成る絶縁部材７を加熱
溶融させることによって行われる。
【００１５】なお、前記外部リード端子６はその表面に
ニッケルメッキ層、金メッキ層等の耐蝕性に優れ、かつ
ロウ材と濡れ性の良いメッキ金属層を１．０μｍ乃至２
０μｍの厚みに被着させておくと外部リード端子６の酸
化腐蝕が有効に防止されるとともに外部リード端子６と
ボンディングワイヤ８との接続を強固なものとなすこと
ができる。従って、前記外部リード端子６はその表面に
ニッケルメッキ層、金メッキ層等の耐蝕性に優れ、かつ
ロウ材と濡れ性が良いメッキ金属層を１．０μｍ乃至２
０μｍの厚みに被着させておくことが好ましい。
ニッケルメッキ層、金メッキ層等の耐蝕性に優れ、かつ
ロウ材と濡れ性の良いメッキ金属層を１．０μｍ乃至２
０μｍの厚みに被着させておくと外部リード端子６の酸
化腐蝕が有効に防止されるとともに外部リード端子６と
ボンディングワイヤ８との接続を強固なものとなすこと
ができる。従って、前記外部リード端子６はその表面に
ニッケルメッキ層、金メッキ層等の耐蝕性に優れ、かつ
ロウ材と濡れ性が良いメッキ金属層を１．０μｍ乃至２
０μｍの厚みに被着させておくことが好ましい。
【００１６】また前記基体１の上面には、光半導体素子
４が載置される載置部１ａを囲繞するようにして枠体２
が接合されており、該枠体２の内側に光半導体素子４を
収容するための空所が形成されている。
４が載置される載置部１ａを囲繞するようにして枠体２
が接合されており、該枠体２の内側に光半導体素子４を
収容するための空所が形成されている。
【００１７】前記枠体２は鉄ーニッケルーコバルト合金
や鉄ーニッケル合金等の金属材料から成り、例えば、鉄
ーニッケルーコバルト合金等のインゴット（塊）をプレ
ス加工により枠状とすることによって形成され、基体１
への取着は基体１上面と枠体２の下面とを銀ロウ材を介
しロウ付けすることによって行われている。
や鉄ーニッケル合金等の金属材料から成り、例えば、鉄
ーニッケルーコバルト合金等のインゴット（塊）をプレ
ス加工により枠状とすることによって形成され、基体１
への取着は基体１上面と枠体２の下面とを銀ロウ材を介
しロウ付けすることによって行われている。
【００１８】更に前記枠体２はその側部に貫通孔２ａが
設けてあり、該貫通孔２ａ周辺の外表面には筒状の固定
部材９が取着され、更に固定部材９の内側には透光性部
材１０が取着されている。
設けてあり、該貫通孔２ａ周辺の外表面には筒状の固定
部材９が取着され、更に固定部材９の内側には透光性部
材１０が取着されている。
【００１９】前記枠体２の側部に形成されている貫通孔
２ａは内部に収容する光半導体素子４が励起した光を後
述する固定部材９に接続される光ファイバー部材１１に
伝達させる伝達孔として作用し、枠体２の側部に従来周
知のドリル孔あけ加工を施すことによって所定形状に形
成される。
２ａは内部に収容する光半導体素子４が励起した光を後
述する固定部材９に接続される光ファイバー部材１１に
伝達させる伝達孔として作用し、枠体２の側部に従来周
知のドリル孔あけ加工を施すことによって所定形状に形
成される。
【００２０】前記枠体２の側部外表面で貫通孔２ａの周
辺には筒状の固定部材９が取着されており、該固定部材
９は光ファイバー部材１１を枠体２に固定する際の下地
固定部材として作用するとともに枠体２の貫通孔２ａ内
を伝達する光半導体素子４の励起した光を光ファイバー
部材１１に伝達させる作用をなし、その一端は枠体２の
貫通孔２ａ周辺の外表面に金ー錫合金等のロウ材を介し
て取着され、また他端側には光ファイバー部材１１が取
着接続される。
辺には筒状の固定部材９が取着されており、該固定部材
９は光ファイバー部材１１を枠体２に固定する際の下地
固定部材として作用するとともに枠体２の貫通孔２ａ内
を伝達する光半導体素子４の励起した光を光ファイバー
部材１１に伝達させる作用をなし、その一端は枠体２の
貫通孔２ａ周辺の外表面に金ー錫合金等のロウ材を介し
て取着され、また他端側には光ファイバー部材１１が取
着接続される。
【００２１】前記筒状の固定部材９は４０乃至６０重量
％の鉄と４０乃至６０重量％のニッケルの合金から成
り、例えば、鉄ーニッケル合金のインゴット（塊）をプ
レス加工により筒状とすることによって形成される。
％の鉄と４０乃至６０重量％のニッケルの合金から成
り、例えば、鉄ーニッケル合金のインゴット（塊）をプ
レス加工により筒状とすることによって形成される。
【００２２】また前記固定部材９はその内側に透光性部
材１０が取着されており、該透光性部材１０は固定部材
９の内側を塞ぎ、基体１と枠体２と蓋部材３とから成る
容器の気密封止を保持させるとともに固定部材９の内部
空間を伝達する光半導体素子４の励起した光をそのまま
固定部材９に取着接続される光ファイバー部材１１に伝
達させる作用をなす。
材１０が取着されており、該透光性部材１０は固定部材
９の内側を塞ぎ、基体１と枠体２と蓋部材３とから成る
容器の気密封止を保持させるとともに固定部材９の内部
空間を伝達する光半導体素子４の励起した光をそのまま
固定部材９に取着接続される光ファイバー部材１１に伝
達させる作用をなす。
【００２３】前記透光性部材１０は例えば、酸化珪素、
酸化鉛を主成分とした鉛系及びホウ酸、ケイ砂を主成分
としたホウケイ酸系の非晶質ガラスで形成されており、
該非晶質ガラスは結晶軸が存在しないことから光半導体
素子４の励起する光を透光性部材１０を通過させて光フ
ァイバー部材１１に授受させる場合、光半導体素子４の
励起した光は透光性部材１０で複屈折を起こすことはな
くそのまま光フアイバー部材１１に授受されることとな
り、その結果、光半導体素子４が励起した光の光ファイ
バー部材１１への授受が高効率となって光信号の伝送効
率を高いものとなすことができる。
酸化鉛を主成分とした鉛系及びホウ酸、ケイ砂を主成分
としたホウケイ酸系の非晶質ガラスで形成されており、
該非晶質ガラスは結晶軸が存在しないことから光半導体
素子４の励起する光を透光性部材１０を通過させて光フ
ァイバー部材１１に授受させる場合、光半導体素子４の
励起した光は透光性部材１０で複屈折を起こすことはな
くそのまま光フアイバー部材１１に授受されることとな
り、その結果、光半導体素子４が励起した光の光ファイ
バー部材１１への授受が高効率となって光信号の伝送効
率を高いものとなすことができる。
【００２４】更に前記透光性部材１０の固定部材９への
取着は例えば、透光性部材１０の外周部に予めメタライ
ズ層１２を被着させておき、該メタライズ層１２と固定
部材９とを金ー錫合金等のロウ材を介しロウ付けするこ
とによって行われる。この場合、透光性部材１０の固定
部材９への取着が金ー錫合金等によるロウ付けにより行
われることから取着の信頼性が高いものとなり、これに
よって固定部材９と透光性部材１０との取着部における
光半導体素子４を収容する容器の気密封止が完全とな
り、容器内部に収容する光半導体素子４を長期間にわた
り正常、かつ安定に作動させることができる。また同時
に４０乃至６０重量％の鉄と４０乃至６０重量％のニッ
ケルの合金から成る固定部材９はその熱膨張係数が約
９．５×１０-6／℃（Ｒｔ〜４００℃）であり、非晶質
ガラスから成る透光性部材１０の熱膨張係数に近似する
ことから透光性部材１０を固定部材９にロウ付けする
際、透光性部材１０と固定部材９との間に両者の熱膨張
係数の相違に起因する熱応力が発生することはなく、透
光性部材１０に熱応力が内在することもない。従って、
光半導体素子４が励起した光を透光性部材１０を通して
光ファイバー部材１１に伝達させた場合、光半導体素子
４の励起した光は透光性部材１０に内在する熱応力に起
因して複屈折を起こすことはなくそのまま光ファイバー
部材１１に授受されることとなり、光信号の伝送効率が
極めて高いものとなる。
取着は例えば、透光性部材１０の外周部に予めメタライ
ズ層１２を被着させておき、該メタライズ層１２と固定
部材９とを金ー錫合金等のロウ材を介しロウ付けするこ
とによって行われる。この場合、透光性部材１０の固定
部材９への取着が金ー錫合金等によるロウ付けにより行
われることから取着の信頼性が高いものとなり、これに
よって固定部材９と透光性部材１０との取着部における
光半導体素子４を収容する容器の気密封止が完全とな
り、容器内部に収容する光半導体素子４を長期間にわた
り正常、かつ安定に作動させることができる。また同時
に４０乃至６０重量％の鉄と４０乃至６０重量％のニッ
ケルの合金から成る固定部材９はその熱膨張係数が約
９．５×１０-6／℃（Ｒｔ〜４００℃）であり、非晶質
ガラスから成る透光性部材１０の熱膨張係数に近似する
ことから透光性部材１０を固定部材９にロウ付けする
際、透光性部材１０と固定部材９との間に両者の熱膨張
係数の相違に起因する熱応力が発生することはなく、透
光性部材１０に熱応力が内在することもない。従って、
光半導体素子４が励起した光を透光性部材１０を通して
光ファイバー部材１１に伝達させた場合、光半導体素子
４の励起した光は透光性部材１０に内在する熱応力に起
因して複屈折を起こすことはなくそのまま光ファイバー
部材１１に授受されることとなり、光信号の伝送効率が
極めて高いものとなる。
【００２５】なお、前記透光性部材１０の外周部に予め
被着されているメタライズ層１２は透光性部材１０を構
成する非晶質ガラスの融点が約７００℃と低く、従来周
知のＭｏーＭｎ法を採用することによって形成すること
ができないことから図２に示すように、非晶質ガラスに
対して活性があり、強固に接合するチタン、チタンータ
ングステン、窒化タンタルの少なくとも１種から成る第
１層１２ａと、この第１層１２ａが透光性部材１０を固
定部材９にロウ付けする際の熱によって後述する第３層
１２ｃに拡散し、メタライズ層１２の透光性部材１０に
対する接合強度が低下するのを有効に防止する白金、ニ
ッケル、ニッケルークロムの少なくとも１種から成る第
２層１２ｂと、メタライズ層１２に対するロウ材の濡れ
性を改善し、メタライズ層１２にロウ材を強固に接合さ
せて透光性部材１０を固定部材９に強固に取着させる
金、白金、銅の少なくとも１種から成る第３層１２ｃと
を順次、積層させることによって形成されており、特に
チタンー白金ー金を順次積層させて形成したメタライズ
層１２は透光性部材１０との接合強度が強く、かつロウ
材との濡れ性が良好で透光性部材１０を固定部材９にロ
ウ付けすることが可能なことからメタライズ層１２とし
て極めて好適である。
被着されているメタライズ層１２は透光性部材１０を構
成する非晶質ガラスの融点が約７００℃と低く、従来周
知のＭｏーＭｎ法を採用することによって形成すること
ができないことから図２に示すように、非晶質ガラスに
対して活性があり、強固に接合するチタン、チタンータ
ングステン、窒化タンタルの少なくとも１種から成る第
１層１２ａと、この第１層１２ａが透光性部材１０を固
定部材９にロウ付けする際の熱によって後述する第３層
１２ｃに拡散し、メタライズ層１２の透光性部材１０に
対する接合強度が低下するのを有効に防止する白金、ニ
ッケル、ニッケルークロムの少なくとも１種から成る第
２層１２ｂと、メタライズ層１２に対するロウ材の濡れ
性を改善し、メタライズ層１２にロウ材を強固に接合さ
せて透光性部材１０を固定部材９に強固に取着させる
金、白金、銅の少なくとも１種から成る第３層１２ｃと
を順次、積層させることによって形成されており、特に
チタンー白金ー金を順次積層させて形成したメタライズ
層１２は透光性部材１０との接合強度が強く、かつロウ
材との濡れ性が良好で透光性部材１０を固定部材９にロ
ウ付けすることが可能なことからメタライズ層１２とし
て極めて好適である。
【００２６】更に前記チタン、チタンータングステン、
窒化タンタルの少なくとも１種から成る第１層１２ａ
と、白金、ニッケル、ニッケルークロムの少なくとも１
種から成る第２層１２ｂと、金、白金、銅の少なくとも
１種から成る第３層１２ｃとの３層構造を有するメタラ
イズ層１２はその各々の金属材料、窒化物を透光性部材
１０の外周部にスパッタリング法や蒸着法、イオンプレ
ーティング法、メッキ法等により順次、所定厚みに被着
させることによって形成される。
窒化タンタルの少なくとも１種から成る第１層１２ａ
と、白金、ニッケル、ニッケルークロムの少なくとも１
種から成る第２層１２ｂと、金、白金、銅の少なくとも
１種から成る第３層１２ｃとの３層構造を有するメタラ
イズ層１２はその各々の金属材料、窒化物を透光性部材
１０の外周部にスパッタリング法や蒸着法、イオンプレ
ーティング法、メッキ法等により順次、所定厚みに被着
させることによって形成される。
【００２７】また更に前記メタライズ層１２をチタン、
チタンータングステン、窒化タンタルの少なくとも１種
から成る第１層１２ａと、白金、ニッケル、ニッケルー
クロムの少なくとも１種から成る第２層１２ｂと、金、
白金、銅の少なくとも１種から成る第３層１２ｃとで形
成する場合、第１層１２ａの層厚は５００オングストロ
ーム未満となるとメタライズ層１２の透光性部材１０に
対する接合強度が弱くなる傾向にあり、また２０００オ
ングストロームを超えると透光性部材１０に第１層１２
ａを被着させる際に第１層１２ａ中に大きな応力が内在
し、該内在応力によって第１層１２ａが透光性部材１０
より剥離し易くな傾向にあることから第１層１２ａの厚
みは５００オングストローム乃至２０００オングストロ
ームの範囲としておくことが好ましく、第２層１２ｂの
層厚は５００オングストローム未満となると透光性部材
１０を固定部材９にロウ付けする際の熱によって第１層
１２ａが第３層１２ｃに拡散するのを有効に防止するこ
とができず、メタライズ層１２の透光性部材１０に対す
る接合強度が低下してしまう危険性があり、また１００
００オングストロームを超えると第１層１２ａ上に第２
層１２ｂを被着させる際に第２層１２ｂ中に大きな応力
が内在し、該内在応力によって第２層１２ｂが第１層１
２ａより剥離し易くなる傾向にあることから第２層１２
ｂの厚みは５００オングストローム乃至１００００オン
グストロームの範囲としておくことが好ましく、第３層
１２ｃの層厚は０．５μｍ未満であるとメタライズ層１
２に対するロウ材の濡れ性が大きく改善されず、透光性
部材１０を固定部材９に強固にロウ付け取着するのが困
難となる傾向にあり、また５μｍを超えると第２層１２
ｂ上に第３層１２ｃを被着させる際に第３層１２ｃ中に
大きな応力が内在し、該内在応力によって第３層１２ｃ
が第２層１２ｂより剥離し易くなる傾向にあることから
第３層１２ｃの厚みは０．５μｍ乃至５μｍの範囲とし
ておくことが好ましい。
チタンータングステン、窒化タンタルの少なくとも１種
から成る第１層１２ａと、白金、ニッケル、ニッケルー
クロムの少なくとも１種から成る第２層１２ｂと、金、
白金、銅の少なくとも１種から成る第３層１２ｃとで形
成する場合、第１層１２ａの層厚は５００オングストロ
ーム未満となるとメタライズ層１２の透光性部材１０に
対する接合強度が弱くなる傾向にあり、また２０００オ
ングストロームを超えると透光性部材１０に第１層１２
ａを被着させる際に第１層１２ａ中に大きな応力が内在
し、該内在応力によって第１層１２ａが透光性部材１０
より剥離し易くな傾向にあることから第１層１２ａの厚
みは５００オングストローム乃至２０００オングストロ
ームの範囲としておくことが好ましく、第２層１２ｂの
層厚は５００オングストローム未満となると透光性部材
１０を固定部材９にロウ付けする際の熱によって第１層
１２ａが第３層１２ｃに拡散するのを有効に防止するこ
とができず、メタライズ層１２の透光性部材１０に対す
る接合強度が低下してしまう危険性があり、また１００
００オングストロームを超えると第１層１２ａ上に第２
層１２ｂを被着させる際に第２層１２ｂ中に大きな応力
が内在し、該内在応力によって第２層１２ｂが第１層１
２ａより剥離し易くなる傾向にあることから第２層１２
ｂの厚みは５００オングストローム乃至１００００オン
グストロームの範囲としておくことが好ましく、第３層
１２ｃの層厚は０．５μｍ未満であるとメタライズ層１
２に対するロウ材の濡れ性が大きく改善されず、透光性
部材１０を固定部材９に強固にロウ付け取着するのが困
難となる傾向にあり、また５μｍを超えると第２層１２
ｂ上に第３層１２ｃを被着させる際に第３層１２ｃ中に
大きな応力が内在し、該内在応力によって第３層１２ｃ
が第２層１２ｂより剥離し易くなる傾向にあることから
第３層１２ｃの厚みは０．５μｍ乃至５μｍの範囲とし
ておくことが好ましい。
【００２８】また一方、前記枠体２の上面には、例え
ば、鉄ーニッケルーコバルト合金や鉄ーニッケル合金等
の金属材料から成る蓋部材３が接合され、これによって
基体１と枠体２と蓋部材３とからなる容器の内部に光半
導体素子４が気密に封止されることとなる。
ば、鉄ーニッケルーコバルト合金や鉄ーニッケル合金等
の金属材料から成る蓋部材３が接合され、これによって
基体１と枠体２と蓋部材３とからなる容器の内部に光半
導体素子４が気密に封止されることとなる。
【００２９】前記蓋部材３の枠体２上面への接合は、例
えば、シームウエルド法等の溶接によって行われる。
えば、シームウエルド法等の溶接によって行われる。
【００３０】かくして本発明の光半導体素子収納用パッ
ケージによれば、基体１の光半導体素子載置部１ａに光
半導体素子４を間にペルチェ素子５等を挟んで載置固定
するとともに光半導体素子４の各電極をボンデイングワ
イヤ８を介して外部リード端子６に電気的に接続し、次
に枠体２の上面に蓋部材３を接合させ、基体１と枠体２
と蓋部材３とから成る容器内部に光半導体素子４を収容
し、最後に枠体２の固定部材９に光ファイバー部材１１
を取着接続させることによって最終製品としての光半導
体装置となり、外部電気回路から供給される駆動信号に
よって光半導体素子４に光を励起させ、該励起した光を
非晶質ガラスから成る透光性部材１０を通して光ファイ
バー部材１１に授受させるとともに該光ファイバー部材
１１の光ファイバー内を伝達させることによって高速光
通信等に使用される。
ケージによれば、基体１の光半導体素子載置部１ａに光
半導体素子４を間にペルチェ素子５等を挟んで載置固定
するとともに光半導体素子４の各電極をボンデイングワ
イヤ８を介して外部リード端子６に電気的に接続し、次
に枠体２の上面に蓋部材３を接合させ、基体１と枠体２
と蓋部材３とから成る容器内部に光半導体素子４を収容
し、最後に枠体２の固定部材９に光ファイバー部材１１
を取着接続させることによって最終製品としての光半導
体装置となり、外部電気回路から供給される駆動信号に
よって光半導体素子４に光を励起させ、該励起した光を
非晶質ガラスから成る透光性部材１０を通して光ファイ
バー部材１１に授受させるとともに該光ファイバー部材
１１の光ファイバー内を伝達させることによって高速光
通信等に使用される。
【００３１】なお、本発明は上述の実施例に限定される
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り、例えば上述の実施例では外部
リード端子６を基体１に固定したがこれを枠体２に固定
してもよい。
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り、例えば上述の実施例では外部
リード端子６を基体１に固定したがこれを枠体２に固定
してもよい。
【００３２】
【発明の効果】本発明の光半導体素子収納用パッケージ
によれば、固定部材を４０乃至６０重量％の鉄と４０乃
至６０重量％のニッケルの合金で形成したことから固定
部材の熱膨張係数が約９．５×１０-6／℃（Ｒｔ〜４０
０℃）となって透光性部材の熱膨張係数に近似した値と
なり、その結果、透光性部材と固定部材とを取着させる
際、透光性部材と固定部材との間に両者の熱膨張係数の
相違に起因する熱応力が発生することは殆どなく、透光
性部材に熱応力が内在することも殆どない。従って、光
半導体素子が励起した光を透光性部材を通して光ファイ
バーに伝達させた場合、光半導体素子の励起した光は透
光性部材に内在する熱応力に起因して複屈折を起こすこ
とはなくそのまま光ファイバー部材に授受されることと
なり、光信号の伝送効率が極めて高いものとなる。
によれば、固定部材を４０乃至６０重量％の鉄と４０乃
至６０重量％のニッケルの合金で形成したことから固定
部材の熱膨張係数が約９．５×１０-6／℃（Ｒｔ〜４０
０℃）となって透光性部材の熱膨張係数に近似した値と
なり、その結果、透光性部材と固定部材とを取着させる
際、透光性部材と固定部材との間に両者の熱膨張係数の
相違に起因する熱応力が発生することは殆どなく、透光
性部材に熱応力が内在することも殆どない。従って、光
半導体素子が励起した光を透光性部材を通して光ファイ
バーに伝達させた場合、光半導体素子の励起した光は透
光性部材に内在する熱応力に起因して複屈折を起こすこ
とはなくそのまま光ファイバー部材に授受されることと
なり、光信号の伝送効率が極めて高いものとなる。
【図１】本発明の光半導体素子収納用パッケージの一実
施例を示す断面図である。
施例を示す断面図である。
【図２】図１に示す光半導体素子収納用パッケージの要
部拡大断面図である。
部拡大断面図である。
１・・・基体 １ａ・・光半導体素子載置部 ２・・・枠体 ２ａ・・貫通孔 ３・・・蓋部材 ４・・・光半導体素子 ９・・・固定部材 １０・・・透光性部材 １１・・・光ファイバー部材 １２・・・メタライズ層
Claims (1)
- 【請求項１】上面に光半導体素子が載置される載置部を
有する基体と、前記基体上に光半導体素子載置部を囲繞
するように取着され、側部に貫通孔を有する枠体と、前
記枠体の貫通孔周辺に取着され、内部に光信号が伝達さ
れる空間を有する筒状の固定部材と、前記筒状の固定部
材に取着され、固定部材の内部を塞ぐ透光性部材と、前
記枠体の上面に取着され、光半導体素子を気密に封止す
る蓋部材とから成る光半導体素子収納用パッケージであ
って、前記固定部材を４０乃至６０重量％の鉄と４０乃
至６０重量％重量％のニッケルの合金で形成したことを
特徴とする光半導体素子収納用パッケージ。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10274046A JP2000106405A (ja) | 1998-09-28 | 1998-09-28 | 光半導体素子収納用パッケージ |
| US09/405,961 US6426591B1 (en) | 1998-09-28 | 1999-09-27 | Package for housing photosemiconductor element |
| FR9912056A FR2788376B1 (fr) | 1998-09-28 | 1999-09-28 | Boitier pour element photosemi-conducteur |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10274046A JP2000106405A (ja) | 1998-09-28 | 1998-09-28 | 光半導体素子収納用パッケージ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000106405A true JP2000106405A (ja) | 2000-04-11 |
Family
ID=17536225
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10274046A Pending JP2000106405A (ja) | 1998-09-28 | 1998-09-28 | 光半導体素子収納用パッケージ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000106405A (ja) |
-
1998
- 1998-09-28 JP JP10274046A patent/JP2000106405A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20031222 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040220 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040413 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040611 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050818 |