JP2000174350A - 光半導体モジュール - Google Patents
光半導体モジュールInfo
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- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
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- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
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- H01L2924/1204—Optical Diode
- H01L2924/12041—LED
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- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
- Led Device Packages (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 光半導体素子の寿命および製造作業性を改善
し、光学的なばらつきを押さえて製造歩留まりを向上
し、信頼性が高く、安価で量産性に優れた光半導体モジ
ュールを提供すること。 【解決手段】 光半導体搭載部材に凹部を設け、凹部内
に光半導体素子へ給電するための配線経路を設け、凹部
内で電気的な接合を行い、光半導体素子を直接覆う封止
樹脂を凹部内にほぼ収めることにより、樹脂の選択の幅
が広がり、光半導体素子の寿命および工程作業性が改善
するとともに、安定な樹脂形状により光学的なトレラン
スが大きくなり、製造歩留まりを改善することができ
る。
し、光学的なばらつきを押さえて製造歩留まりを向上
し、信頼性が高く、安価で量産性に優れた光半導体モジ
ュールを提供すること。 【解決手段】 光半導体搭載部材に凹部を設け、凹部内
に光半導体素子へ給電するための配線経路を設け、凹部
内で電気的な接合を行い、光半導体素子を直接覆う封止
樹脂を凹部内にほぼ収めることにより、樹脂の選択の幅
が広がり、光半導体素子の寿命および工程作業性が改善
するとともに、安定な樹脂形状により光学的なトレラン
スが大きくなり、製造歩留まりを改善することができ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光半導体モジュー
ルに関し、特に、光半導体素子を樹脂封止したモジュー
ルであって、信頼性が高く、量産性に優れた光半導体モ
ジュールに関する。
ルに関し、特に、光半導体素子を樹脂封止したモジュー
ルであって、信頼性が高く、量産性に優れた光半導体モ
ジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年の光ファイバ伝送システム分野で
は、低コスト化が求められており、光パッケージの組み
立て工程の簡略化や実装部品の簡易化、小型化などが必
要となっている。これに伴い、光半導体素子の封止技術
では、樹脂を用いた簡易封止技術の開発が進められてい
る。
は、低コスト化が求められており、光パッケージの組み
立て工程の簡略化や実装部品の簡易化、小型化などが必
要となっている。これに伴い、光半導体素子の封止技術
では、樹脂を用いた簡易封止技術の開発が進められてい
る。
【０００３】図１２は、従来の光半導体モジュールの樹
脂封止構造を表す概略平面図である。また、図１３は、
同モジュールの樹脂封止構造を表す概略断面図であり、
Ａ−Ａ’線断面を表す。すなわち、光半導体モジュール
は、セラミック製で所定の形状に加工され、電気配線用
の金属薄膜を形成した光半導体素子搭載用の基板１０１
の配線経路である金属薄膜１０３上に、光半導体素子１
０２が配置され、もう１つの配線経路である金属薄膜１
０３’と光半導体素子１０２の上面の間はボンディング
ワイヤ１０４によって電気的に接続され、光半導体素子
１０２と基板１０１の一部が樹脂１０５で封止されてい
る。
脂封止構造を表す概略平面図である。また、図１３は、
同モジュールの樹脂封止構造を表す概略断面図であり、
Ａ−Ａ’線断面を表す。すなわち、光半導体モジュール
は、セラミック製で所定の形状に加工され、電気配線用
の金属薄膜を形成した光半導体素子搭載用の基板１０１
の配線経路である金属薄膜１０３上に、光半導体素子１
０２が配置され、もう１つの配線経路である金属薄膜１
０３’と光半導体素子１０２の上面の間はボンディング
ワイヤ１０４によって電気的に接続され、光半導体素子
１０２と基板１０１の一部が樹脂１０５で封止されてい
る。
【０００４】光半導体素子１０２は、ＬＥＤ（light em
itting diode）、レーザダイオード、あるいは、フォト
ダイオードなどの半導体素子である。光半導体素子１０
２は図示しない光ファイバと光学的に結合され、光ファ
イバを介して、他の光半導体素子との光信号の入出力を
行うことができるようにされる。
itting diode）、レーザダイオード、あるいは、フォト
ダイオードなどの半導体素子である。光半導体素子１０
２は図示しない光ファイバと光学的に結合され、光ファ
イバを介して、他の光半導体素子との光信号の入出力を
行うことができるようにされる。
【０００５】なお、図１２および図１３においては、光
半導体素子１０２が１素子の場合について例示したが、
これ以外にも、レーザダイオードとモニター用のフォト
ダイオードで構成されたものや、複数のレーザダイオー
ドあるいはフォトダイオードがアレイ状に配列した構成
とされている場合も多い。
半導体素子１０２が１素子の場合について例示したが、
これ以外にも、レーザダイオードとモニター用のフォト
ダイオードで構成されたものや、複数のレーザダイオー
ドあるいはフォトダイオードがアレイ状に配列した構成
とされている場合も多い。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述したよう
な従来の光半導体モジュールにおいては、光半導体素子
を封止する樹脂１０５に特性上の制限があり、また樹脂
１０５の形状を一定形状に制御することが難しく、光学
的なばらつきが大きいという問題があった。以下にこれ
らの問題について詳述する。光半導体素子１０２は水分
が存在すると特性が劣化していくので、高信頼性を確保
するためには、封止構造に高い耐湿性が必要とされる。
光半導体素子１０２の下面から配線電極１０３’に張ら
れたボンディングワイヤ１０４が封止樹脂１０５の外側
に出ていると、ボンディングワイヤ１０４と樹脂１０５
の界面に沿った水分の浸入経路ができるため、光半導体
素子の寿命が低下するので、ボンディングワイヤ１０４
を樹脂１０５の中に収める必要がある。つまり、ボンデ
ィングワイヤ１０４がきちんと内部に取り込まれるよう
に、樹脂１０５を形成する必要がある。そのため、液状
の樹脂原料を塗布し硬化させて、樹脂１０５を形成する
場合、ボンディングワイヤ１０４を収容できるように液
状樹脂原料を盛り上げて塗布し、液状樹脂原料が硬化す
る前に広がってしまうのを押さえなければならないた
め、液状樹脂原料の粘度、基板との濡れ性、表面張力等
の特性が、ある限られた範囲のものしか使用できないと
いう問題点があった。
な従来の光半導体モジュールにおいては、光半導体素子
を封止する樹脂１０５に特性上の制限があり、また樹脂
１０５の形状を一定形状に制御することが難しく、光学
的なばらつきが大きいという問題があった。以下にこれ
らの問題について詳述する。光半導体素子１０２は水分
が存在すると特性が劣化していくので、高信頼性を確保
するためには、封止構造に高い耐湿性が必要とされる。
光半導体素子１０２の下面から配線電極１０３’に張ら
れたボンディングワイヤ１０４が封止樹脂１０５の外側
に出ていると、ボンディングワイヤ１０４と樹脂１０５
の界面に沿った水分の浸入経路ができるため、光半導体
素子の寿命が低下するので、ボンディングワイヤ１０４
を樹脂１０５の中に収める必要がある。つまり、ボンデ
ィングワイヤ１０４がきちんと内部に取り込まれるよう
に、樹脂１０５を形成する必要がある。そのため、液状
の樹脂原料を塗布し硬化させて、樹脂１０５を形成する
場合、ボンディングワイヤ１０４を収容できるように液
状樹脂原料を盛り上げて塗布し、液状樹脂原料が硬化す
る前に広がってしまうのを押さえなければならないた
め、液状樹脂原料の粘度、基板との濡れ性、表面張力等
の特性が、ある限られた範囲のものしか使用できないと
いう問題点があった。
【０００７】さらに、このようにして樹脂１０５を形成
しても、樹脂の盛り上がりおよび広がりの程度を制御す
るのは難しいので、安定した形状で樹脂１０５を形成す
ることができない。そのため、樹脂１０５による光束に
ばらつきを生じ、光半導体素子１０２と光ファイバとの
光学的な結合効率のばらつきが大きくなり、光学的結合
のトレランスが小さいという問題点があった。
しても、樹脂の盛り上がりおよび広がりの程度を制御す
るのは難しいので、安定した形状で樹脂１０５を形成す
ることができない。そのため、樹脂１０５による光束に
ばらつきを生じ、光半導体素子１０２と光ファイバとの
光学的な結合効率のばらつきが大きくなり、光学的結合
のトレランスが小さいという問題点があった。
【０００８】本発明は、かかる問題点に鑑みてなされた
ものである。すなわち、その目的は、光半導体搭載部材
の凹部に光半導体素子へ給電するための配線経路が設け
られ、配線経路と光半導体素子との電気的接合が凹部内
において行われ、光半導体素子と凹部を少なくとも１つ
の封止樹脂により覆い、その少なくとも１つの封止樹脂
を凹部内に収めて封止することにより、広い特性範囲の
樹脂を使用することができるため、樹脂封止に最適な樹
脂を選択し、光半導体素子の寿命を改善して、工程作業
性も改善して、安価で信頼性の高い光半導体モジュール
を提供し、さらに、安定した樹脂形状を形成することこ
とにより、光学的トレランスの高め、製造歩留まりを改
善して、量産性に優れた光半導体モジュールを提供する
ことにある。
ものである。すなわち、その目的は、光半導体搭載部材
の凹部に光半導体素子へ給電するための配線経路が設け
られ、配線経路と光半導体素子との電気的接合が凹部内
において行われ、光半導体素子と凹部を少なくとも１つ
の封止樹脂により覆い、その少なくとも１つの封止樹脂
を凹部内に収めて封止することにより、広い特性範囲の
樹脂を使用することができるため、樹脂封止に最適な樹
脂を選択し、光半導体素子の寿命を改善して、工程作業
性も改善して、安価で信頼性の高い光半導体モジュール
を提供し、さらに、安定した樹脂形状を形成することこ
とにより、光学的トレランスの高め、製造歩留まりを改
善して、量産性に優れた光半導体モジュールを提供する
ことにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明による
光半導体モジュールは、凹部が設けられた光半導体素子
搭載部材と、前記光半導体搭載部材の凹部の底部に設け
られた光半導体素子と、封止樹脂とを備え、前記光半導
体素子とその周囲の前記光半導体素子搭載部材の凹部が
前記封止樹脂で覆われている光半導体モジュールであっ
て、前記光半導体搭載部材の凹部には、前記光半導体素
子への給電するための配線経路が設けられ、前記光半導
体搭載部材の凹部内において、前記光半導体素子から前
記配線経路への電気的結合されていることを特徴とす
る。この構成により、前記封止樹脂を前記光半導体素子
搭載部材の凹部内に収めた形状で、前記光半導体素子と
前記電気配線との電気的接合が前記封止樹脂内で行うこ
とができるため、樹脂封止に最適な封止樹脂が選択でき
るので、光半導体素子の寿命を改善することができ、光
半導体モジュールの信頼性が向上し、かつ前記封止樹脂
の安定した形状が得られるので、光学的なトレランスが
大きくなり、製造歩留まりが向上し、光導体モジュール
の量産性が向上する。
光半導体モジュールは、凹部が設けられた光半導体素子
搭載部材と、前記光半導体搭載部材の凹部の底部に設け
られた光半導体素子と、封止樹脂とを備え、前記光半導
体素子とその周囲の前記光半導体素子搭載部材の凹部が
前記封止樹脂で覆われている光半導体モジュールであっ
て、前記光半導体搭載部材の凹部には、前記光半導体素
子への給電するための配線経路が設けられ、前記光半導
体搭載部材の凹部内において、前記光半導体素子から前
記配線経路への電気的結合されていることを特徴とす
る。この構成により、前記封止樹脂を前記光半導体素子
搭載部材の凹部内に収めた形状で、前記光半導体素子と
前記電気配線との電気的接合が前記封止樹脂内で行うこ
とができるため、樹脂封止に最適な封止樹脂が選択でき
るので、光半導体素子の寿命を改善することができ、光
半導体モジュールの信頼性が向上し、かつ前記封止樹脂
の安定した形状が得られるので、光学的なトレランスが
大きくなり、製造歩留まりが向上し、光導体モジュール
の量産性が向上する。
【００１０】また、前記封止樹脂は、前記光半導体素子
を覆うように内側に設けられた第１の樹脂部と、前記第
１の樹脂部を覆うようにその外側に設けられた第２の樹
脂部とを有することにより、前記光半導体素子への応力
緩和し、前記光半導体素子への水分の到達をさらに押さ
えた封止構造とすることができるので、前記光半導体素
子の寿命を改善し、光半導体モジュールの信頼性を向上
することができる。
を覆うように内側に設けられた第１の樹脂部と、前記第
１の樹脂部を覆うようにその外側に設けられた第２の樹
脂部とを有することにより、前記光半導体素子への応力
緩和し、前記光半導体素子への水分の到達をさらに押さ
えた封止構造とすることができるので、前記光半導体素
子の寿命を改善し、光半導体モジュールの信頼性を向上
することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明によれば、光半導体素子を
囲むように、光半導体搭載部材に凹部を設け、凹部内に
光半導体素子へ給電するための配線経路を設ける。この
ように配線経路を設けることにより、光半導体素子と配
線経路の電気的接合および樹脂封止をを凹部内で行うこ
とができる。これにより、樹脂を凹部内に収め、安定し
た形状で形成することができ、光半導体モジュールの信
頼性および量産性を向上することができる。
囲むように、光半導体搭載部材に凹部を設け、凹部内に
光半導体素子へ給電するための配線経路を設ける。この
ように配線経路を設けることにより、光半導体素子と配
線経路の電気的接合および樹脂封止をを凹部内で行うこ
とができる。これにより、樹脂を凹部内に収め、安定し
た形状で形成することができ、光半導体モジュールの信
頼性および量産性を向上することができる。
【００１２】以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の
形態を説明する。図１は、本発明による第１の実施の形
態に係る光半導体モジュールの樹脂封止構造を表す概略
平面図である。また、図２は、同モジュールの樹脂封止
構造を表す概略断面図であり、図１のＡ−Ａ’線断面を
表している。
形態を説明する。図１は、本発明による第１の実施の形
態に係る光半導体モジュールの樹脂封止構造を表す概略
平面図である。また、図２は、同モジュールの樹脂封止
構造を表す概略断面図であり、図１のＡ−Ａ’線断面を
表している。
【００１３】本実施形態に係る光半導体モジュールは、
図１および図２に示したように、凹部１ａ内に金属薄膜
による配線経路３、３’を設け、半田およびボンディン
グワイヤ４により光半導体素子２と配線経路３、３’の
電気的な接合を行い、凹部１ａ内に封止樹脂１０５を形
成していることを特徴とする。すなわち、光半導体搭載
部材である基板１の凹部１ａに金属薄膜による２つの配
線経路３、３’が設けられ、その１つの配線経路３の上
に光半導体素子２が半田等によりマウントされ、光半導
体素子２の下面と配線経路３との電気的な接合が施され
ている。光半導体素子２の上面からもう１つの配線経路
３’の間にボンディングワイヤ４が張られ、光半導体素
子２の上面と配線経路３’の電気的な接続が施されてい
る。樹脂５は凹部１ａの一部と光半導体素子２を覆うよ
うに形成され、光半導体素子２を樹脂封止している。こ
こで、光半導体素子２は、例えば、光伝送を行うため、
図示しない光ファイバと光学的に結合することもでき
る。
図１および図２に示したように、凹部１ａ内に金属薄膜
による配線経路３、３’を設け、半田およびボンディン
グワイヤ４により光半導体素子２と配線経路３、３’の
電気的な接合を行い、凹部１ａ内に封止樹脂１０５を形
成していることを特徴とする。すなわち、光半導体搭載
部材である基板１の凹部１ａに金属薄膜による２つの配
線経路３、３’が設けられ、その１つの配線経路３の上
に光半導体素子２が半田等によりマウントされ、光半導
体素子２の下面と配線経路３との電気的な接合が施され
ている。光半導体素子２の上面からもう１つの配線経路
３’の間にボンディングワイヤ４が張られ、光半導体素
子２の上面と配線経路３’の電気的な接続が施されてい
る。樹脂５は凹部１ａの一部と光半導体素子２を覆うよ
うに形成され、光半導体素子２を樹脂封止している。こ
こで、光半導体素子２は、例えば、光伝送を行うため、
図示しない光ファイバと光学的に結合することもでき
る。
【００１４】次に、基板１および基板に形成した凹部１
ａの構成について詳しく説明する。
ａの構成について詳しく説明する。
【００１５】基板１の材料は、２つの配線経路間の電気
的な絶縁が確保でき、光半導体素子２からの放熱特性が
よくなるように、熱伝導性のよい材料が望ましい。例え
ば、基板１として、セラミックス基板を用いることがで
きる。基板１をセラミックス基板とした場合、凹部１ａ
は、セラミックスを焼結するときの金型に凸部を設ける
ことにより、容易に形成することができる。
的な絶縁が確保でき、光半導体素子２からの放熱特性が
よくなるように、熱伝導性のよい材料が望ましい。例え
ば、基板１として、セラミックス基板を用いることがで
きる。基板１をセラミックス基板とした場合、凹部１ａ
は、セラミックスを焼結するときの金型に凸部を設ける
ことにより、容易に形成することができる。
【００１６】次に、配線経路３、３’および電気的な接
合の形成方法について説明する。
合の形成方法について説明する。
【００１７】ここで、配線経路３、３’の形成はリフト
オフ法により行うことができる。すなわち、凹部１ａを
形成した基板１の上面全体にフォトレジストを塗布し、
ＰＥＰ法により、配線経路領域にフォトレジストの開口
部を形成し、その上から蒸着などにより金属薄膜を堆積
する。その後、フォトレジストを有機溶剤で除去する際
にフォトレジスト上の金属薄膜も除去されて、所定の金
属薄膜配線経路が形成される。
オフ法により行うことができる。すなわち、凹部１ａを
形成した基板１の上面全体にフォトレジストを塗布し、
ＰＥＰ法により、配線経路領域にフォトレジストの開口
部を形成し、その上から蒸着などにより金属薄膜を堆積
する。その後、フォトレジストを有機溶剤で除去する際
にフォトレジスト上の金属薄膜も除去されて、所定の金
属薄膜配線経路が形成される。
【００１８】このように形成した配線経路３、３’と光
半導体素子２との間には、電気的な接合が施される。す
なわち、凹部１ａの底部の配線経路３上に、半田や導電
性接着剤により光半導体素子２をマウントし、配線経路
３と光半導体素子２の下面との電気的な接合を施す。例
えば、半田として、金錫半田、インジウム半田、金ゲル
マニウム半田、鉛錫半田を用いることができる。導電性
接着剤としては、銀フィラー入りエポキシ接着剤を用い
ることができる。さらに、ボンディングワイヤ４が凹部
１ａから出ないように、光半導体素子２の上面と配線経
路３’間にボンディングワイヤを張ることにより、配線
経路３’と光半導体素子２の上面との電気的な接合を施
す。
半導体素子２との間には、電気的な接合が施される。す
なわち、凹部１ａの底部の配線経路３上に、半田や導電
性接着剤により光半導体素子２をマウントし、配線経路
３と光半導体素子２の下面との電気的な接合を施す。例
えば、半田として、金錫半田、インジウム半田、金ゲル
マニウム半田、鉛錫半田を用いることができる。導電性
接着剤としては、銀フィラー入りエポキシ接着剤を用い
ることができる。さらに、ボンディングワイヤ４が凹部
１ａから出ないように、光半導体素子２の上面と配線経
路３’間にボンディングワイヤを張ることにより、配線
経路３’と光半導体素子２の上面との電気的な接合を施
す。
【００１９】次に、樹脂５の形成方法について説明す
る。ここで、液状樹脂原料は、加熱により重合硬化する
熱硬化型の液状樹脂原料である。まず、ボンディングワ
イヤ４が液状樹脂原料で完全に覆われるように、光半導
体素子２と凹部１ａの一部に液状樹脂原料を塗布し、液
状樹脂原料内に気泡が残らないように、真空脱泡を行
う。次に、液状樹脂原料の硬化条件に合う熱過程を施す
ことにより、液状樹脂原料を硬化させ、樹脂化して封止
することができる。このようにして用いることができる
液状樹脂原料としては、硬化後の樹脂の伝送光に対する
透過性が高い熱硬化型の液状樹脂原料を挙げることがで
きる。例えば、シリコーン系、アクリル系、あるいは、
エポキシ系の液状樹脂原料を挙げることができる。
る。ここで、液状樹脂原料は、加熱により重合硬化する
熱硬化型の液状樹脂原料である。まず、ボンディングワ
イヤ４が液状樹脂原料で完全に覆われるように、光半導
体素子２と凹部１ａの一部に液状樹脂原料を塗布し、液
状樹脂原料内に気泡が残らないように、真空脱泡を行
う。次に、液状樹脂原料の硬化条件に合う熱過程を施す
ことにより、液状樹脂原料を硬化させ、樹脂化して封止
することができる。このようにして用いることができる
液状樹脂原料としては、硬化後の樹脂の伝送光に対する
透過性が高い熱硬化型の液状樹脂原料を挙げることがで
きる。例えば、シリコーン系、アクリル系、あるいは、
エポキシ系の液状樹脂原料を挙げることができる。
【００２０】本発明によれば、このように凹部内に樹脂
を形成することができるので、液状樹脂原料の粘度、基
板との濡れ性、表面張力等の特性に余り関係なく、広い
特性範囲の液状樹脂原料を用いることができる。したが
って、樹脂封止に最適な液状樹脂原料を選択できるよう
になるため、光半導体素子の寿命および工程作業性を改
善し、安価で信頼性の高い光半導体モジュールを得るこ
とができるようになる。
を形成することができるので、液状樹脂原料の粘度、基
板との濡れ性、表面張力等の特性に余り関係なく、広い
特性範囲の液状樹脂原料を用いることができる。したが
って、樹脂封止に最適な液状樹脂原料を選択できるよう
になるため、光半導体素子の寿命および工程作業性を改
善し、安価で信頼性の高い光半導体モジュールを得るこ
とができるようになる。
【００２１】また、本発明によれば、凹部内に樹脂を形
成しているので、樹脂が広がってしまうことがなく、ほ
ぼ安定した樹脂形状に形成することができ、樹脂形状の
ばらつきによる光束のばらつきが小さい。したがって、
光半導体素子と光ファイバ間の光学的結合効率のばらつ
きが小さく、光学的なトレランスが大きくなる。つま
り、製造歩留まりの改善が可能となり、量産性に優れた
光半導体モジュールを得ることができる。
成しているので、樹脂が広がってしまうことがなく、ほ
ぼ安定した樹脂形状に形成することができ、樹脂形状の
ばらつきによる光束のばらつきが小さい。したがって、
光半導体素子と光ファイバ間の光学的結合効率のばらつ
きが小さく、光学的なトレランスが大きくなる。つま
り、製造歩留まりの改善が可能となり、量産性に優れた
光半導体モジュールを得ることができる。
【００２２】なお、本実施形態においては、凹部１ａの
平面形状は、図示したような正方形に限定されず、矩
形、多角形、円形、楕円形などの種々の形状をとりう
る。また、配線経路３、３’の形状も凹部１ａの底部よ
り細い棒状ではなく、経路間の電気的な分離が取れる形
状であれば、もっと面積の広いものや、もっと細いもの
でも、もっと複雑な形状など種々のパターンをとりう
る。また、凹部の底面の形状は、図示したような平面に
限定されず、種々の形状をとりうる。例えば、ボンディ
ングワイヤを短くするため、ワイヤボンディングしてい
る配線経路側の底面を素子の高さに合わせて形成するこ
ともできる。
平面形状は、図示したような正方形に限定されず、矩
形、多角形、円形、楕円形などの種々の形状をとりう
る。また、配線経路３、３’の形状も凹部１ａの底部よ
り細い棒状ではなく、経路間の電気的な分離が取れる形
状であれば、もっと面積の広いものや、もっと細いもの
でも、もっと複雑な形状など種々のパターンをとりう
る。また、凹部の底面の形状は、図示したような平面に
限定されず、種々の形状をとりうる。例えば、ボンディ
ングワイヤを短くするため、ワイヤボンディングしてい
る配線経路側の底面を素子の高さに合わせて形成するこ
ともできる。
【００２３】次に、本発明の第２の実施形態について説
明する。本実施形態においては、光半導体素子搭載部材
として、基板１を用い、配線経路３、３’として金属薄
膜を設けている。ここで、光半導体素子２として、素子
下面に両電極が配置されているフリップチップ型の素子
を用いているため、配線経路のパターンに合わせて光半
導体素子２を半田でマウントするだけで、凹部１ａ内で
光半導体素子２と配線経路３、３’の電気的な接合を施
すことができる。また、樹脂封止の構造として、２種類
の封止樹脂を重ねて光半導体素子を封止する、いわゆる
２重封止構造を用いている。
明する。本実施形態においては、光半導体素子搭載部材
として、基板１を用い、配線経路３、３’として金属薄
膜を設けている。ここで、光半導体素子２として、素子
下面に両電極が配置されているフリップチップ型の素子
を用いているため、配線経路のパターンに合わせて光半
導体素子２を半田でマウントするだけで、凹部１ａ内で
光半導体素子２と配線経路３、３’の電気的な接合を施
すことができる。また、樹脂封止の構造として、２種類
の封止樹脂を重ねて光半導体素子を封止する、いわゆる
２重封止構造を用いている。
【００２４】図３は、本実施形態に係る光半導体モジュ
ールの樹脂封止構造を表す概略平面図である。
ールの樹脂封止構造を表す概略平面図である。
【００２５】図４は、同モジュールの樹脂封止構造を表
す概略断面図であり、図３のＡ−Ａ’線断面を表してい
る。
す概略断面図であり、図３のＡ−Ａ’線断面を表してい
る。
【００２６】本実施形態においては、（１００）シリコ
ン基板上にウェットエッチングで側面が｛１１１｝面で
構成される凹部１ａを形成している。このエッチング液
としては、例えばＫＯＨ溶液を用いることができる。ま
た、凹部形成後に、シリコン基板の表面には、酸化膜６
が形成され基板表面の絶縁を確保している。また、本実
施形態においても、配線経路は、リフトオフ法により形
成した金属薄膜である。
ン基板上にウェットエッチングで側面が｛１１１｝面で
構成される凹部１ａを形成している。このエッチング液
としては、例えばＫＯＨ溶液を用いることができる。ま
た、凹部形成後に、シリコン基板の表面には、酸化膜６
が形成され基板表面の絶縁を確保している。また、本実
施形態においても、配線経路は、リフトオフ法により形
成した金属薄膜である。
【００２７】本実施形態では、樹脂５（第１封止樹脂）
で光半導体素子を覆うよう凹部内で樹脂封止（第１樹脂
封止）した後、樹脂５’（第２封止樹脂）で樹脂５（第
１封止樹脂）を覆うように樹脂封止（第２樹脂封止）す
る、２重樹脂封止構造を用いている。内側の樹脂５（第
１封止樹脂）としては、樹脂硬化後でも柔らかいゲル状
あるいはゴム状の樹脂が望ましい。その材料としては、
例えば、ゲル状の透光性アクリル樹脂やゲル状あるいは
ゴム状の透光性シリコーン樹脂を挙げることができる。
外側の樹脂５’（第２封止樹脂）は、内側の柔らかい樹
脂５（第１封止樹脂）を保護し、かつ水分の浸入、透過
を防ぐために設けられている。その材料としては、例え
ば、透湿性の低い透光性エポキシ樹脂を挙げることがで
きる。
で光半導体素子を覆うよう凹部内で樹脂封止（第１樹脂
封止）した後、樹脂５’（第２封止樹脂）で樹脂５（第
１封止樹脂）を覆うように樹脂封止（第２樹脂封止）す
る、２重樹脂封止構造を用いている。内側の樹脂５（第
１封止樹脂）としては、樹脂硬化後でも柔らかいゲル状
あるいはゴム状の樹脂が望ましい。その材料としては、
例えば、ゲル状の透光性アクリル樹脂やゲル状あるいは
ゴム状の透光性シリコーン樹脂を挙げることができる。
外側の樹脂５’（第２封止樹脂）は、内側の柔らかい樹
脂５（第１封止樹脂）を保護し、かつ水分の浸入、透過
を防ぐために設けられている。その材料としては、例え
ば、透湿性の低い透光性エポキシ樹脂を挙げることがで
きる。
【００２８】封止樹脂の形成方法としては、光半導体素
子とその周りの凹部の内に、内側の樹脂５（第１封止樹
脂）の液状樹脂原料を塗布し、硬化させる。次に、所望
の外形形状を成形した型に、外側の樹脂５’（第２封止
樹脂）の樹脂原料を流し込んで、硬化させ、２重樹脂封
止構造を形成している。外側の樹脂５’（第２封止樹
脂）の光半導体素子２の上部には、光束を収斂させるた
めの凸部が設けられている。
子とその周りの凹部の内に、内側の樹脂５（第１封止樹
脂）の液状樹脂原料を塗布し、硬化させる。次に、所望
の外形形状を成形した型に、外側の樹脂５’（第２封止
樹脂）の樹脂原料を流し込んで、硬化させ、２重樹脂封
止構造を形成している。外側の樹脂５’（第２封止樹
脂）の光半導体素子２の上部には、光束を収斂させるた
めの凸部が設けられている。
【００２９】本実施形態によれば、このように凹部１ａ
内に内側の樹脂５（第１封止樹脂）を形成することがで
きるので、液状樹脂原料の粘度、基板との濡れ性、表面
張力等の特性に余り関係なく、広い特性範囲の液状樹脂
原料を用いることができる。したがって、第１樹脂封止
に最適な液状樹脂原料を選択できるようになるため、光
半導体素子の寿命および工程作業性を改善し、安価で信
頼性の高い光半導体モジュールを得ることができるよう
になる。さらに、樹脂硬化時あるいは光半導体素子の発
熱による樹脂と光半導体素子との間の歪みを柔らかい樹
脂５（第１封止樹脂）で吸収し、外側の樹脂５’（第２
封止樹脂）で水分の浸入、透過を抑制することができる
ため、より信頼性の高い光半導体モジュールを実現する
ことができる。
内に内側の樹脂５（第１封止樹脂）を形成することがで
きるので、液状樹脂原料の粘度、基板との濡れ性、表面
張力等の特性に余り関係なく、広い特性範囲の液状樹脂
原料を用いることができる。したがって、第１樹脂封止
に最適な液状樹脂原料を選択できるようになるため、光
半導体素子の寿命および工程作業性を改善し、安価で信
頼性の高い光半導体モジュールを得ることができるよう
になる。さらに、樹脂硬化時あるいは光半導体素子の発
熱による樹脂と光半導体素子との間の歪みを柔らかい樹
脂５（第１封止樹脂）で吸収し、外側の樹脂５’（第２
封止樹脂）で水分の浸入、透過を抑制することができる
ため、より信頼性の高い光半導体モジュールを実現する
ことができる。
【００３０】また、本実施形態によれば、凹部１ａ内に
内側の樹脂５（第１封止樹脂）を形成しているので、樹
脂が広がってしまうことがなく、ほぼ安定した樹脂形状
に形成することができ、内側の樹脂５（第１封止樹脂）
の樹脂形状のばらつきによる光束のばらつきが小さい。
したがって、光半導体素子と光ファイバ間の光学的結合
効率のばらつきが小さく、光学的なトレランスが大きく
なる。つまり、製造歩留まりの改善が可能となり、量産
性に優れた光半導体モジュールを得ることができる。
内側の樹脂５（第１封止樹脂）を形成しているので、樹
脂が広がってしまうことがなく、ほぼ安定した樹脂形状
に形成することができ、内側の樹脂５（第１封止樹脂）
の樹脂形状のばらつきによる光束のばらつきが小さい。
したがって、光半導体素子と光ファイバ間の光学的結合
効率のばらつきが小さく、光学的なトレランスが大きく
なる。つまり、製造歩留まりの改善が可能となり、量産
性に優れた光半導体モジュールを得ることができる。
【００３１】次に、本発明の第３の実施形態について説
明する。本実施形態においては、光半導体素子搭載部材
としてリードフレーム７、７’とサブマウント８を用
い、リードフレーム７、７’を加工して凹部７ａを設
け、リードフレーム７、７’が配線経路になっている。
図５は、本実施形態に係る光半導体モジュールの樹脂封
止構造を表す概略平面図である。
明する。本実施形態においては、光半導体素子搭載部材
としてリードフレーム７、７’とサブマウント８を用
い、リードフレーム７、７’を加工して凹部７ａを設
け、リードフレーム７、７’が配線経路になっている。
図５は、本実施形態に係る光半導体モジュールの樹脂封
止構造を表す概略平面図である。
【００３２】図６は、同モジュールの樹脂封止構造を表
す概略断面図であり、図５のＡ−Ａ’線断面を表してい
る。
す概略断面図であり、図５のＡ−Ａ’線断面を表してい
る。
【００３３】本実施形態におけるリードフレーム７、
７’は銅または鉄材を加工成形し、表面にめっきしたも
のが用いられている。リードフレームには凹部７ａは、
わずかな間隙で分離された２つのリードを加工成形する
ことに凹部７ａが形成されている。２つのリード間の間
隙は、液状樹脂原料の特性に合わせて適当に形成するこ
とができる。
７’は銅または鉄材を加工成形し、表面にめっきしたも
のが用いられている。リードフレームには凹部７ａは、
わずかな間隙で分離された２つのリードを加工成形する
ことに凹部７ａが形成されている。２つのリード間の間
隙は、液状樹脂原料の特性に合わせて適当に形成するこ
とができる。
【００３４】また、サブマウント８は、光半導体素子２
からの放熱特性がよくなるように熱伝導性がよく、リー
ドフレーム７、７’と光半導体素子２の線膨張係数の差
による熱的歪みを緩和できるように中間の線膨張係数を
有する材料であることが望ましい。ここで、サブマウン
ト８は窒化アルミニウムの焼結体の表面に金属薄膜を蒸
着したものを用いている。
からの放熱特性がよくなるように熱伝導性がよく、リー
ドフレーム７、７’と光半導体素子２の線膨張係数の差
による熱的歪みを緩和できるように中間の線膨張係数を
有する材料であることが望ましい。ここで、サブマウン
ト８は窒化アルミニウムの焼結体の表面に金属薄膜を蒸
着したものを用いている。
【００３５】本実施形態における、光半導体素子２と配
線経路の電気的な接合は、次のように施されている。ま
ず、リードフレーム７、サブマウント７間およびサブマ
ウント８、光半導体素子２間の電気的な接合は半田でマ
ウントすることで行われ、光半導体素子２の下面と１つ
のリードフレーム７の電気的な接合は、半田およびサブ
マウント表面の金属薄膜により施される。つぎに、光半
導体素子２の上面ともう１つのリードフレーム７’との
電気的な接合は、ボンディングワイヤ４により施され
る。
線経路の電気的な接合は、次のように施されている。ま
ず、リードフレーム７、サブマウント７間およびサブマ
ウント８、光半導体素子２間の電気的な接合は半田でマ
ウントすることで行われ、光半導体素子２の下面と１つ
のリードフレーム７の電気的な接合は、半田およびサブ
マウント表面の金属薄膜により施される。つぎに、光半
導体素子２の上面ともう１つのリードフレーム７’との
電気的な接合は、ボンディングワイヤ４により施され
る。
【００３６】本実施形態においては、光半導体素子２と
その周りの凹部７ａに液状樹脂原料を塗布することによ
り、凹部７ａとリードフレーム７、７’間の間隙１０内
に樹脂を形成している。リードフレーム７、７’間の間
隙１０を適当に形成しているので、液状樹脂原料が間隙
外へほとんど流れ出るでることなく、樹脂形成が可能で
ある。本実施形態によれば、リードフレーム間の間隙１
０を適当に形成することにより、凹部７ａおよびリード
フレーム間の間隙１０の内側に樹脂５を形成することが
できるので、液状樹脂原料の粘度、基板との濡れ性、表
面張力等の特性に余り関係なく、広い特性範囲の液状樹
脂原料を用いることができる。したがって、樹脂封止に
最適な液状樹脂原料を選択できるようになるため、光半
導体素子の寿命および工程作業性を改善し、安価で信頼
性の高い光半導体モジュールを得ることができるように
なる。また、サブマウント８を用いているため、線膨張
係数の差により光半導体素子２に加わる熱的な歪みが緩
和されるので、光半導体素子２の寿命がさらに改善さ
れ、さらに信頼性の高い光半導体モジュールを得ること
ができるようになる。
その周りの凹部７ａに液状樹脂原料を塗布することによ
り、凹部７ａとリードフレーム７、７’間の間隙１０内
に樹脂を形成している。リードフレーム７、７’間の間
隙１０を適当に形成しているので、液状樹脂原料が間隙
外へほとんど流れ出るでることなく、樹脂形成が可能で
ある。本実施形態によれば、リードフレーム間の間隙１
０を適当に形成することにより、凹部７ａおよびリード
フレーム間の間隙１０の内側に樹脂５を形成することが
できるので、液状樹脂原料の粘度、基板との濡れ性、表
面張力等の特性に余り関係なく、広い特性範囲の液状樹
脂原料を用いることができる。したがって、樹脂封止に
最適な液状樹脂原料を選択できるようになるため、光半
導体素子の寿命および工程作業性を改善し、安価で信頼
性の高い光半導体モジュールを得ることができるように
なる。また、サブマウント８を用いているため、線膨張
係数の差により光半導体素子２に加わる熱的な歪みが緩
和されるので、光半導体素子２の寿命がさらに改善さ
れ、さらに信頼性の高い光半導体モジュールを得ること
ができるようになる。
【００３７】また、本実施形態によれば、凹部７ａおよ
び２つのリードフレーム７，７’の間隙１０内に樹脂５
を形成しているので、樹脂５が広がってしまうことがな
く、ほぼ安定した樹脂形状に形成することができ、樹脂
形状のばらつきによる光束のばらつきが小さい。したが
って、光半導体素子と光ファイバ間の光学的結合効率の
ばらつきが小さく、光学的なトレランスが大きくなる。
つまり、製造歩留まりの改善が可能となり、量産性に優
れた光半導体モジュールを得ることができる。
び２つのリードフレーム７，７’の間隙１０内に樹脂５
を形成しているので、樹脂５が広がってしまうことがな
く、ほぼ安定した樹脂形状に形成することができ、樹脂
形状のばらつきによる光束のばらつきが小さい。したが
って、光半導体素子と光ファイバ間の光学的結合効率の
ばらつきが小さく、光学的なトレランスが大きくなる。
つまり、製造歩留まりの改善が可能となり、量産性に優
れた光半導体モジュールを得ることができる。
【００３８】次に、本発明の第４の実施形態について説
明する。本実施形態においては、光半導体搭載部材とし
て、リードフレーム７、７’および樹脂９が用いられ、
樹脂９を成形硬化させて、底面に配線経路であるリード
フレーム７、７’が配置された凹部９ａを形成してい
る。
明する。本実施形態においては、光半導体搭載部材とし
て、リードフレーム７、７’および樹脂９が用いられ、
樹脂９を成形硬化させて、底面に配線経路であるリード
フレーム７、７’が配置された凹部９ａを形成してい
る。
【００３９】図７は、本実施形態に係る光半導体モジュ
ールの樹脂封止構造を表す概略平面図である。
ールの樹脂封止構造を表す概略平面図である。
【００４０】図８は、同モジュールの樹脂封止構造を表
す概略平面図であり、図７のＡ−Ａ’線断面を表す。
す概略平面図であり、図７のＡ−Ａ’線断面を表す。
【００４１】本実施形態においては、リードフレーム
７、７’を内部に挿み込んだ形で樹脂９を成形加工し
て、凹部９ａおよび凹部内のリードフレーム７，７’に
よる配線経路を形成している。１つのリードフレーム７
に半田で光半導体素子２をマウントし、光半導体素子２
の上面ともう１つのリードフレーム７’間にボンディン
グワイヤ４を張ることで、光半導体素子２と配線経路の
電気的な接合を施している。
７、７’を内部に挿み込んだ形で樹脂９を成形加工し
て、凹部９ａおよび凹部内のリードフレーム７，７’に
よる配線経路を形成している。１つのリードフレーム７
に半田で光半導体素子２をマウントし、光半導体素子２
の上面ともう１つのリードフレーム７’間にボンディン
グワイヤ４を張ることで、光半導体素子２と配線経路の
電気的な接合を施している。
【００４２】本実施形態においても、凹部９ａ内に封止
樹脂５を形成することができるので、液状樹脂原料の粘
度、基板との濡れ性、表面張力等の特性に余り関係な
く、広い特性範囲の液状樹脂原料を用いることができ
る。したがって、樹脂封止に最適な液状樹脂原料を選択
できるようになるため、光半導体素子２の寿命および工
程作業性を改善し、安価で信頼性の高い光半導体モジュ
ールを得ることができるようになる。
樹脂５を形成することができるので、液状樹脂原料の粘
度、基板との濡れ性、表面張力等の特性に余り関係な
く、広い特性範囲の液状樹脂原料を用いることができ
る。したがって、樹脂封止に最適な液状樹脂原料を選択
できるようになるため、光半導体素子２の寿命および工
程作業性を改善し、安価で信頼性の高い光半導体モジュ
ールを得ることができるようになる。
【００４３】また、本実施形態においても、凹部９ａ内
に封止樹脂５を形成しているので、樹脂が広がってしま
うことがなく、ほぼ安定した樹脂形状に形成することが
でき、樹脂形状のばらつきによる光束のばらつきが小さ
い。したがって、光半導体素子と光ファイバ間の光学的
結合効率のばらつきが小さく、光学的なトレランスが大
きくなる。つまり、製造歩留まりの改善が可能となり、
量産性に優れた光半導体モジュールを得ることができ
る。
に封止樹脂５を形成しているので、樹脂が広がってしま
うことがなく、ほぼ安定した樹脂形状に形成することが
でき、樹脂形状のばらつきによる光束のばらつきが小さ
い。したがって、光半導体素子と光ファイバ間の光学的
結合効率のばらつきが小さく、光学的なトレランスが大
きくなる。つまり、製造歩留まりの改善が可能となり、
量産性に優れた光半導体モジュールを得ることができ
る。
【００４４】次に、本発明の第５の実施形態について説
明する。本実施形態においては、光半導体素子搭載部材
として基板１が用いられ、外周部に平面形状がくさび型
をした凹部が対面するように配置された凹部が設けられ
ている。また、本実施形態においても、樹脂封止構造と
して２重樹脂封止構造を用いている。
明する。本実施形態においては、光半導体素子搭載部材
として基板１が用いられ、外周部に平面形状がくさび型
をした凹部が対面するように配置された凹部が設けられ
ている。また、本実施形態においても、樹脂封止構造と
して２重樹脂封止構造を用いている。
【００４５】図９は、本実施形態に係る光半導体モジュ
ールの樹脂封止構造を表す概略平面図である。
ールの樹脂封止構造を表す概略平面図である。
【００４６】図１０は、同モジュールの樹脂封止構造を
表す概略断面図であり、図９のＡ−Ａ’線断面を表す。
表す概略断面図であり、図９のＡ−Ａ’線断面を表す。
【００４７】図１１は、同モジュールの樹脂封止構造を
表す概略断面図であり、図９のＢ−Ｂ’線断面を表す。
表す概略断面図であり、図９のＢ−Ｂ’線断面を表す。
【００４８】本実施形態における、基板はセラミックス
基板で、セラミックスを焼結するときの金型に凸部を設
けることにより、複雑な凹部を容易に形成している。配
線経路は、リフトオフ法により形成された金属薄膜であ
る。
基板で、セラミックスを焼結するときの金型に凸部を設
けることにより、複雑な凹部を容易に形成している。配
線経路は、リフトオフ法により形成された金属薄膜であ
る。
【００４９】本実施形態においては、光半導体素子２を
覆うように凹部１ａに内側の樹脂５（第１封止樹脂）の
液状封止原料を塗布すると、毛細管現象により液状樹脂
原料がくさび状の部分で引きずりあがり、液状樹脂原料
が全体として下に凸の形状になる。内側の樹脂５（第１
封止樹脂）の液状樹脂原料を硬化させた後、所望の外形
形状に成形した型に、外側樹脂の５’の（第２封止樹
脂）の樹脂原料を流し込んで硬化させ、２重樹脂封止構
造を形成している。つまり、内側の柔らかいゲル状ある
いはゴム状の樹脂を、外側の樹脂で保護し、かつ水分の
浸入、透過を防いでいる。
覆うように凹部１ａに内側の樹脂５（第１封止樹脂）の
液状封止原料を塗布すると、毛細管現象により液状樹脂
原料がくさび状の部分で引きずりあがり、液状樹脂原料
が全体として下に凸の形状になる。内側の樹脂５（第１
封止樹脂）の液状樹脂原料を硬化させた後、所望の外形
形状に成形した型に、外側樹脂の５’の（第２封止樹
脂）の樹脂原料を流し込んで硬化させ、２重樹脂封止構
造を形成している。つまり、内側の柔らかいゲル状ある
いはゴム状の樹脂を、外側の樹脂で保護し、かつ水分の
浸入、透過を防いでいる。
【００５０】ここで、内側の樹脂５（第１封止樹脂）の
屈折率より外側の樹脂５’（第２封止樹脂）の屈折率を
大きくすることにより、下に凸となった外側の樹脂５’
（第２封止樹脂）により、外側の樹脂５’（第２封止樹
脂）の表面を上凸状に形成しなくても、光束を収斂する
ことができる。また、外側の樹脂５’（第２封止樹脂）
の表面を上凸状に形成することもできるので、光学的な
設計自由度を増すことができる。そのような材料の組み
合わせとして、例えば、内側の樹脂５（第１封止樹脂）
をゲル状あるいはゴム状の透光性シリコーン樹脂とし、
外側の樹脂５’（第２封止樹脂）をエポキシ樹脂とする
ことができる。
屈折率より外側の樹脂５’（第２封止樹脂）の屈折率を
大きくすることにより、下に凸となった外側の樹脂５’
（第２封止樹脂）により、外側の樹脂５’（第２封止樹
脂）の表面を上凸状に形成しなくても、光束を収斂する
ことができる。また、外側の樹脂５’（第２封止樹脂）
の表面を上凸状に形成することもできるので、光学的な
設計自由度を増すことができる。そのような材料の組み
合わせとして、例えば、内側の樹脂５（第１封止樹脂）
をゲル状あるいはゴム状の透光性シリコーン樹脂とし、
外側の樹脂５’（第２封止樹脂）をエポキシ樹脂とする
ことができる。
【００５１】本実施形態によっても、このように凹部１
ａ内に内側の樹脂５（第１封止樹脂）を形成することが
できるので、液状樹脂原料の粘度、基板との濡れ性、表
面張力等の特性に余り関係なく、広い特性範囲の液状樹
脂原料を用いることができる。したがって、第１樹脂封
止に最適な液状樹脂原料を選択できるようになるため、
光半導体素子２の寿命および工程作業性を改善し、安価
で信頼性の高い光半導体モジュールを得ることができる
ようになる。さらに、樹脂硬化時あるいは光半導体素子
の発熱による樹脂と光半導体素子との間の歪みを柔らか
い樹脂５（第１封止樹脂）で吸収し、外側の樹脂５’
（第２封止樹脂）で水分の浸入、透過を抑制することが
できるため、より信頼性の高い光半導体モジュールを実
現することができる。
ａ内に内側の樹脂５（第１封止樹脂）を形成することが
できるので、液状樹脂原料の粘度、基板との濡れ性、表
面張力等の特性に余り関係なく、広い特性範囲の液状樹
脂原料を用いることができる。したがって、第１樹脂封
止に最適な液状樹脂原料を選択できるようになるため、
光半導体素子２の寿命および工程作業性を改善し、安価
で信頼性の高い光半導体モジュールを得ることができる
ようになる。さらに、樹脂硬化時あるいは光半導体素子
の発熱による樹脂と光半導体素子との間の歪みを柔らか
い樹脂５（第１封止樹脂）で吸収し、外側の樹脂５’
（第２封止樹脂）で水分の浸入、透過を抑制することが
できるため、より信頼性の高い光半導体モジュールを実
現することができる。
【００５２】また、本実施形態によれば、凹部１ａ内に
内側の樹脂５（第１封止樹脂）を形成しているので、樹
脂が広がってしまうことがなく、ほぼ安定した樹脂形状
に形成することができ、内側の樹脂５（第１封止樹脂）
の樹脂形状のばらつきによる光束のばらつきが小さい。
したがって、光半導体素子と光ファイバ間の光学的結合
効率のばらつきが小さく、光学的なトレランスが大きく
なる。つまり、製造歩留まりの改善が可能となり、量産
性に優れた光半導体モジュールを得ることができる。さ
らに、外側の樹脂の５’（第２封止樹脂）の表面を上凸
状に形成しなくても、光束を収斂することも可能となる
ので、樹脂封止の形態を簡素化でき、製造歩留まりを改
善できる。また、外側の樹脂５’（第２封止樹脂）が下
凸状に形成してもよく、その場合は光学的設計自由度が
増し、光学的なトレランスを大きくとることも可能とな
り、さらに製造歩留まりを改善することができる。
内側の樹脂５（第１封止樹脂）を形成しているので、樹
脂が広がってしまうことがなく、ほぼ安定した樹脂形状
に形成することができ、内側の樹脂５（第１封止樹脂）
の樹脂形状のばらつきによる光束のばらつきが小さい。
したがって、光半導体素子と光ファイバ間の光学的結合
効率のばらつきが小さく、光学的なトレランスが大きく
なる。つまり、製造歩留まりの改善が可能となり、量産
性に優れた光半導体モジュールを得ることができる。さ
らに、外側の樹脂の５’（第２封止樹脂）の表面を上凸
状に形成しなくても、光束を収斂することも可能となる
ので、樹脂封止の形態を簡素化でき、製造歩留まりを改
善できる。また、外側の樹脂５’（第２封止樹脂）が下
凸状に形成してもよく、その場合は光学的設計自由度が
増し、光学的なトレランスを大きくとることも可能とな
り、さらに製造歩留まりを改善することができる。
【００５３】また、本実施形態によれば、ボンディング
ワイヤ４が内側の樹脂５（第１封止樹脂）と外側の樹脂
５’（第２封止樹脂）間を跨いでいない。そのため、樹
脂硬化時あるいは光半導体素子２の発熱によって、内側
の樹脂５（第１封止樹脂）と外側の樹脂５’（第２封止
樹脂）の線膨張係数の違いによりボンディングワイヤ４
に張力が発生し、ボンディングワイヤ４が切断したりや
剥れてしまうことがない。したがって、光半導体モジュ
ールの信頼性がさらに向上する。
ワイヤ４が内側の樹脂５（第１封止樹脂）と外側の樹脂
５’（第２封止樹脂）間を跨いでいない。そのため、樹
脂硬化時あるいは光半導体素子２の発熱によって、内側
の樹脂５（第１封止樹脂）と外側の樹脂５’（第２封止
樹脂）の線膨張係数の違いによりボンディングワイヤ４
に張力が発生し、ボンディングワイヤ４が切断したりや
剥れてしまうことがない。したがって、光半導体モジュ
ールの信頼性がさらに向上する。
【００５４】
【発明の効果】本発明は、以上説明した形態により実施
され、以下に説明する効果を奏する。
され、以下に説明する効果を奏する。
【００５５】まず、本発明によれば、このように樹脂が
凹部内から拡散してしまうことなく、ほぼ凹部内に収容
し形成することができるので、液状樹脂原料の粘度、基
板との濡れ性、表面張力等の特性に余り関係なく、広い
特性範囲の液状樹脂原料を用いることができる。したが
って、樹脂封止に最適な液状樹脂原料を選択できるよう
になるため、光半導体素子の寿命および工程作業性を改
善し、安価で信頼性の高い光半導体モジュールを得るこ
とができるようになる。
凹部内から拡散してしまうことなく、ほぼ凹部内に収容
し形成することができるので、液状樹脂原料の粘度、基
板との濡れ性、表面張力等の特性に余り関係なく、広い
特性範囲の液状樹脂原料を用いることができる。したが
って、樹脂封止に最適な液状樹脂原料を選択できるよう
になるため、光半導体素子の寿命および工程作業性を改
善し、安価で信頼性の高い光半導体モジュールを得るこ
とができるようになる。
【００５６】また、本発明によれば、ほぼ凹部内に樹脂
を形成しているので、樹脂が拡散して形状変化してしま
うことなく、ほぼ安定した樹脂形状に形成することがで
きるため、樹脂形状のばらつきによる光束のばらつきが
小さい。したがって、光半導体素子と光ファイバ間の光
学的結合効率のばらつきが小さく、光学的なトレランス
が大きくなる。つまり、製造歩留まりの改善が可能とな
り、量産性に優れた光半導体モジュールを得ることがで
きる。
を形成しているので、樹脂が拡散して形状変化してしま
うことなく、ほぼ安定した樹脂形状に形成することがで
きるため、樹脂形状のばらつきによる光束のばらつきが
小さい。したがって、光半導体素子と光ファイバ間の光
学的結合効率のばらつきが小さく、光学的なトレランス
が大きくなる。つまり、製造歩留まりの改善が可能とな
り、量産性に優れた光半導体モジュールを得ることがで
きる。
【００５７】以上、具体例を例示しつつ、本発明の実施
の形態について説明した。
の形態について説明した。
【００５８】しかし、本発明は、これらの具体例に限定
されるものではない。例えば、凹部内に配置される光半
導体素子は１素子に限らず、レーザダイオードとモニタ
ー用のフォトダイオードで構成されたものや、複数のレ
ーザダイオードあるいはフォトダイオードがアレイ上に
配列した構成とされていてもよいでもよい。また、光半
導体素子と配線経路との電気的は接合の数も２つに限ら
ず、素子に必要な接合数であり、１素子で３つ以上の場
合もある。
されるものではない。例えば、凹部内に配置される光半
導体素子は１素子に限らず、レーザダイオードとモニタ
ー用のフォトダイオードで構成されたものや、複数のレ
ーザダイオードあるいはフォトダイオードがアレイ上に
配列した構成とされていてもよいでもよい。また、光半
導体素子と配線経路との電気的は接合の数も２つに限ら
ず、素子に必要な接合数であり、１素子で３つ以上の場
合もある。
【図１】本発明による第１の実施の形態に係る光半導体
モジュールの樹脂封止構造を表す概略平面図である。
モジュールの樹脂封止構造を表す概略平面図である。
【図２】本発明による第１の実施の形態に係る光半導体
モジュールの樹脂封止構造を表す概略断面図である。
モジュールの樹脂封止構造を表す概略断面図である。
【図３】本発明による第２の実施の形態に係る光半導体
モジュールの樹脂封止構造を表す概略平面図である。
モジュールの樹脂封止構造を表す概略平面図である。
【図４】本発明による第２の実施の形態に係る光半導体
モジュールの樹脂封止構造を表す概略断面図である。
モジュールの樹脂封止構造を表す概略断面図である。
【図５】本発明による第３の実施の形態に係る光半導体
モジュールの樹脂封止構造を表す概略平面図である。
モジュールの樹脂封止構造を表す概略平面図である。
【図６】本発明による第３の実施の形態に係る光半導体
モジュールの樹脂封止構造を表す概略断面図である。
モジュールの樹脂封止構造を表す概略断面図である。
【図７】本発明による第４の実施の形態に係る光半導体
モジュールの樹脂封止構造を表す概略平面図である。
モジュールの樹脂封止構造を表す概略平面図である。
【図８】本発明による第４の実施の形態に係る光半導体
モジュールの樹脂封止構造を表す概略断面図である。
モジュールの樹脂封止構造を表す概略断面図である。
【図９】本発明による第５の実施の形態に係る光半導体
モジュールの樹脂封止構造を表す概略平面図である。
モジュールの樹脂封止構造を表す概略平面図である。
【図１０】本発明による第４の実施の形態に係る光半導
体モジュールの樹脂封止構造を表す概略断面図である。
体モジュールの樹脂封止構造を表す概略断面図である。
【図１１】本発明による第４の実施の形態に係る光半導
体モジュールの樹脂封止構造を表す概略断面図である。
体モジュールの樹脂封止構造を表す概略断面図である。
【図１２】従来の光半導体モジュールの樹脂封止構造を
表す概略平面図である。
表す概略平面図である。
【図１３】従来の光半導体モジュールの樹脂封止構造を
表す概略断面図である。
表す概略断面図である。
１、１０１ 基板 １ａ、１０１ａ 凹部 ２、１０２ 光半導体素子 ３、３’、１０３、１０３’ 配線経路 ４、１０４ ボンディングワイヤ ５、１０５ 樹脂 ５’ 外側の樹脂 ６ 酸化膜 ７、７’ リードフレーム ７ａ 凹部 ８ サブマウント ９ 樹脂 １０ 間隙
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4M109 AA01 AA02 BA02 BA03 BA04 CA01 CA04 DB07 DB15 DB16 EE12 FA04 GA01 5F041 AA34 AA41 DA02 DA03 DA07 DA09 DA12 DA13 DA17 DA44 DA45 DA46 DA55 DA81 FF14 5F073 BA01 EA28 FA27 FA29 5F088 AA01 BA11 BA18 BB01 EA01 EA09 JA02 JA03 JA06 JA10 JA20
Claims (2)
- 【請求項１】 凹部が設けられた光半導体素子搭載部材
と、前記光半導体搭載部材の凹部の底部に設けられた光
半導体素子と、前記光半導体素子とその周囲の前記光半
導体素子搭載部材の凹部の少なくとも一部を覆うように
設けられた封止樹脂と、を備えた光半導体モジュールで
あって、 前記光半導体搭載部材の凹部には、前記光半導体素子へ
の給電するための配線経路が設けられ、前記光半導体搭
載部材の凹部内において、前記光半導体素子から前記配
線経路への電気的接合がなされていることを特徴とする
光半導体モジュール。 - 【請求項２】 前記封止樹脂は、前記光半導体素子を覆
うように内側に設けられた第１の樹脂部と、前記第１の
樹脂部を覆うようにその外側に設けられた第２の樹脂部
とを有することを特徴とする請求項１に記載の光半導体
モジュール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10351160A JP2000174350A (ja) | 1998-12-10 | 1998-12-10 | 光半導体モジュール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10351160A JP2000174350A (ja) | 1998-12-10 | 1998-12-10 | 光半導体モジュール |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000174350A true JP2000174350A (ja) | 2000-06-23 |
Family
ID=18415464
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10351160A Pending JP2000174350A (ja) | 1998-12-10 | 1998-12-10 | 光半導体モジュール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000174350A (ja) |
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