JP2003017760A - 熱電変換素子ならびにそれを用いた光通信用モジュール - Google Patents
熱電変換素子ならびにそれを用いた光通信用モジュールInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 性能的に優れ、低電圧化が可能な熱電変換素
子ならびにそれを用いた光通信用モジュール。 【解決手段】 片面に回路形成用電極８，９を有し、反
対側の面に半田の濡れが可能な面を有する絶縁基板７，
１１を２枚用い、各々絶縁基板７，１１の回路形成用電
極上に半田を用いて多数の半導体チップ１２を並設接合
した熱電変換素子において、回路形成用電極上に用いる
半田Ｂと、絶縁基板の半田の濡れが可能な面に用いる半
田Ａ，Ｃの組成が異なり、かつ両方の半田とも鉛を含有
しないことを特徴とする。
子ならびにそれを用いた光通信用モジュール。 【解決手段】 片面に回路形成用電極８，９を有し、反
対側の面に半田の濡れが可能な面を有する絶縁基板７，
１１を２枚用い、各々絶縁基板７，１１の回路形成用電
極上に半田を用いて多数の半導体チップ１２を並設接合
した熱電変換素子において、回路形成用電極上に用いる
半田Ｂと、絶縁基板の半田の濡れが可能な面に用いる半
田Ａ，Ｃの組成が異なり、かつ両方の半田とも鉛を含有
しないことを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、産業用途や民生用
途などにおいて精密な温度制御が必要な機器などに付設
される熱電変換素子ならびにそれを用いた光通信用モジ
ュールに係り、特に鉛を含有しない半田を使用した熱電
変換素子ならびにそれを用いた光通信用モジュールに関
する。
途などにおいて精密な温度制御が必要な機器などに付設
される熱電変換素子ならびにそれを用いた光通信用モジ
ュールに係り、特に鉛を含有しない半田を使用した熱電
変換素子ならびにそれを用いた光通信用モジュールに関
する。
【０００２】
【従来の技術】光通信用の半導体レーザモジュール（Ｌ
Ｄモジュール）は近年高出力に伴い、必然的に発熱量が
増大し、従来のものよりも効率よく廃熱しなければなら
ず、そのために熱電変換素子の使用が増大している。
Ｄモジュール）は近年高出力に伴い、必然的に発熱量が
増大し、従来のものよりも効率よく廃熱しなければなら
ず、そのために熱電変換素子の使用が増大している。
【０００３】また、波長分割多重（ＤＷＤＭ）伝送技術
の開発が急速に進み、現在では１本の光ファイバー内に
１７６波長の光を多重化する技術が実用段階に入ってい
る。通信量の飛躍的な増大に対応するため、今後さらな
る波長の多重化の要求が大きくなる。
の開発が急速に進み、現在では１本の光ファイバー内に
１７６波長の光を多重化する技術が実用段階に入ってい
る。通信量の飛躍的な増大に対応するため、今後さらな
る波長の多重化の要求が大きくなる。
【０００４】これを実現するため図１に示すＬＤモジュ
ールなどＤＷＤＭ伝送技術の中核をなす光デバイスの温
度を精密（±０．０１℃程度）に制御し、波長ならびに
光出力などを厳密に一定に保つことが要求される。ま
た、ＤＷＤＭ伝送技術のネットワーク展開において不可
欠な波長可変レーザなどでは、半導体レーザ素子温度の
変化を波長変化に利用しており、素子温度設定の正確さ
と、可変温度範囲の広さの両方の特性が要求され、その
温度制御のために熱電変換素子は必要不可欠な部品とな
りつつある。
ールなどＤＷＤＭ伝送技術の中核をなす光デバイスの温
度を精密（±０．０１℃程度）に制御し、波長ならびに
光出力などを厳密に一定に保つことが要求される。ま
た、ＤＷＤＭ伝送技術のネットワーク展開において不可
欠な波長可変レーザなどでは、半導体レーザ素子温度の
変化を波長変化に利用しており、素子温度設定の正確さ
と、可変温度範囲の広さの両方の特性が要求され、その
温度制御のために熱電変換素子は必要不可欠な部品とな
りつつある。
【０００５】図１は、ＤＷＤＭ伝送技術に使用される光
通信用ＬＤモジュールの概略構成図である。図に示すよ
うに半導体レーザ（ＬＤ）素子３から出射されたレーザ
光１３はレンズ４を通り、外部レンズ６を経由し、図示
しない光ファイバーに送られて通信信号となる。半導体
レーザ素子３のレンズ４と反対側にフォトダイオード１
が設置され、半導体レーザ素子３の発信を検出する。半
導体レーザ素子３は台座２の上にあり、フォトダイオー
ド１と台座２とレンズ４は、熱電変換素子１０の吸熱側
絶縁基板７の上に半田で固定されている。
通信用ＬＤモジュールの概略構成図である。図に示すよ
うに半導体レーザ（ＬＤ）素子３から出射されたレーザ
光１３はレンズ４を通り、外部レンズ６を経由し、図示
しない光ファイバーに送られて通信信号となる。半導体
レーザ素子３のレンズ４と反対側にフォトダイオード１
が設置され、半導体レーザ素子３の発信を検出する。半
導体レーザ素子３は台座２の上にあり、フォトダイオー
ド１と台座２とレンズ４は、熱電変換素子１０の吸熱側
絶縁基板７の上に半田で固定されている。
【０００６】この熱電変換素子１０の半導体チップ１２
は吸熱側絶縁基板７の下に形成されている吸熱側電極８
と、放熱側絶縁基板１１の上に形成されている放熱側電
極９の間に挟まれて固定されている。この熱電変換素子
１０の放熱側絶縁基板１１の下面を格納容器５の底部５
ａに半田で固定されている。格納容器５の上方開口部
は、蓋１４で閉塞されている。
は吸熱側絶縁基板７の下に形成されている吸熱側電極８
と、放熱側絶縁基板１１の上に形成されている放熱側電
極９の間に挟まれて固定されている。この熱電変換素子
１０の放熱側絶縁基板１１の下面を格納容器５の底部５
ａに半田で固定されている。格納容器５の上方開口部
は、蓋１４で閉塞されている。
【０００７】半導体レーザ素子３の温度変化で簡単に周
波数が変動するので、変動しては都合の悪い通信用の波
長を安定させるために、熱電変換素子１０を用いて決め
られた温度に精密に制御される。
波数が変動するので、変動しては都合の悪い通信用の波
長を安定させるために、熱電変換素子１０を用いて決め
られた温度に精密に制御される。
【０００８】前記フォトダイオード１や台座２などと吸
熱側絶縁基板７の間を半田Ａ（図示せず）で接合し、吸
熱側絶縁基板７と半導体チップ１２ならびに半導体チッ
プ１２と放熱側絶縁基板１１の間を半田Ｂ（図示せず）
で接合し、放熱側絶縁基板１１は半田Ｃ（図示せず）を
用いて格納容器５の底部５ａに固定していた。そして従
来の半田Ａ，Ｃは鉛を含んでいた。
熱側絶縁基板７の間を半田Ａ（図示せず）で接合し、吸
熱側絶縁基板７と半導体チップ１２ならびに半導体チッ
プ１２と放熱側絶縁基板１１の間を半田Ｂ（図示せず）
で接合し、放熱側絶縁基板１１は半田Ｃ（図示せず）を
用いて格納容器５の底部５ａに固定していた。そして従
来の半田Ａ，Ｃは鉛を含んでいた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】この鉛を含んだ半田の
使用は環境を汚染し、人体に悪影響を与える恐れがある
ため、鉛を含まない鉛フリー半田の使用が必要になって
きている。また、光通信用ＬＤモジュールの熱制御に熱
電変換素子の使用が不可欠になるにつれ、その効率的な
製造を可能にする熱電変換素子の構成が求められてい
る。
使用は環境を汚染し、人体に悪影響を与える恐れがある
ため、鉛を含まない鉛フリー半田の使用が必要になって
きている。また、光通信用ＬＤモジュールの熱制御に熱
電変換素子の使用が不可欠になるにつれ、その効率的な
製造を可能にする熱電変換素子の構成が求められてい
る。
【００１０】本発明の目的は、このような背景に鑑みな
されたものであり、鉛の弊害がなく、しかも効率的な製
造が可能な熱電変換素子ならびにそれを用いた光通信用
モジュールを提供するにある。
されたものであり、鉛の弊害がなく、しかも効率的な製
造が可能な熱電変換素子ならびにそれを用いた光通信用
モジュールを提供するにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、第１の本発明は、片面に吸熱側電極や放熱側電極な
どの回路形成用電極を有し、反対側の面に半田の濡れが
可能な面を有する吸熱側絶縁基板や放熱側絶縁基板など
の絶縁基板を２枚用い、各々絶縁基板の回路形成用電極
上に半田を用いて多数の半導体チップを並設接合した熱
電変換素子において、前記回路形成用電極上に用いる半
田と、絶縁基板の半田の濡れが可能な面に用いる半田の
組成が異なり、かつ両方の半田とも鉛を含有しないこと
を特徴とするものである。
め、第１の本発明は、片面に吸熱側電極や放熱側電極な
どの回路形成用電極を有し、反対側の面に半田の濡れが
可能な面を有する吸熱側絶縁基板や放熱側絶縁基板など
の絶縁基板を２枚用い、各々絶縁基板の回路形成用電極
上に半田を用いて多数の半導体チップを並設接合した熱
電変換素子において、前記回路形成用電極上に用いる半
田と、絶縁基板の半田の濡れが可能な面に用いる半田の
組成が異なり、かつ両方の半田とも鉛を含有しないこと
を特徴とするものである。
【００１２】第２の本発明は、片面に回路形成用電極を
有し、反対側の面に半田の濡れが可能な面を有する第１
の絶縁基板と第２の絶縁基板の２枚用い、その第１の絶
縁基板と第２の絶縁基板の各々の回路形成用電極上に半
田を用いて多数の半導体チップを並設接合した熱電変換
素子において、前記第１の絶縁基板の半田の濡れが可能
な面に用いる半田の融点が、当該絶縁基板の回路形成用
電極上に用いる半田の融点よりも低く、前記第２の絶縁
基板の半田の濡れが可能な面に用いる半田の融点より高
いことを特徴とするものである。
有し、反対側の面に半田の濡れが可能な面を有する第１
の絶縁基板と第２の絶縁基板の２枚用い、その第１の絶
縁基板と第２の絶縁基板の各々の回路形成用電極上に半
田を用いて多数の半導体チップを並設接合した熱電変換
素子において、前記第１の絶縁基板の半田の濡れが可能
な面に用いる半田の融点が、当該絶縁基板の回路形成用
電極上に用いる半田の融点よりも低く、前記第２の絶縁
基板の半田の濡れが可能な面に用いる半田の融点より高
いことを特徴とするものである。
【００１３】第３の本発明は、片面に回路形成用電極を
有し、反対側の面に半田の濡れが可能な面を有する絶縁
基板を２枚用い、各々絶縁基板の回路形成用電極上に半
田を用いて多数の半導体チップを並設接合した熱電変換
素子において、前記絶縁基板の回路形成用電極と半導体
チップとの接合に用いる半田の融点が２２０℃から２５
０℃の範囲に規制された鉛を含まない半田組成を有し、
かつ、前記絶縁基板の半田の濡れが可能な面に用いる半
田の融点が１６０℃から２００℃の範囲に規制された鉛
を含まない半田組成を有していることを特徴とするもの
である。
有し、反対側の面に半田の濡れが可能な面を有する絶縁
基板を２枚用い、各々絶縁基板の回路形成用電極上に半
田を用いて多数の半導体チップを並設接合した熱電変換
素子において、前記絶縁基板の回路形成用電極と半導体
チップとの接合に用いる半田の融点が２２０℃から２５
０℃の範囲に規制された鉛を含まない半田組成を有し、
かつ、前記絶縁基板の半田の濡れが可能な面に用いる半
田の融点が１６０℃から２００℃の範囲に規制された鉛
を含まない半田組成を有していることを特徴とするもの
である。
【００１４】第４の本発明は、前記第１ないし第３の本
発明において、前記半田のうちの少なくとも１つの半田
が３重量％から５０重量％のインジュウムを含有してい
ることを特徴とするものである。
発明において、前記半田のうちの少なくとも１つの半田
が３重量％から５０重量％のインジュウムを含有してい
ることを特徴とするものである。
【００１５】第５の本発明は、前記第１ないし第４の本
発明の熱電変換素子を半導体レーザ素子の温度制御に用
いたことを特徴とするものである。
発明の熱電変換素子を半導体レーザ素子の温度制御に用
いたことを特徴とするものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】前述のように第１の本発明は、片
面に回路形成用電極を有し、反対側の面に半田の濡れが
可能な面を有する絶縁基板を２枚用い、各々絶縁基板の
回路形成用電極上に半田を用いて多数の半導体チップを
並設接合した熱電変換素子において、前記回路形成用電
極上に用いる半田と、絶縁基板の半田の濡れが可能な面
に用いる半田の組成が異なり、かつ両方の半田とも鉛を
含有しないことを特徴とするものである。
面に回路形成用電極を有し、反対側の面に半田の濡れが
可能な面を有する絶縁基板を２枚用い、各々絶縁基板の
回路形成用電極上に半田を用いて多数の半導体チップを
並設接合した熱電変換素子において、前記回路形成用電
極上に用いる半田と、絶縁基板の半田の濡れが可能な面
に用いる半田の組成が異なり、かつ両方の半田とも鉛を
含有しないことを特徴とするものである。
【００１７】従来これらに用いる半田Ａ，Ｂ，Ｃは、特
に何ら制約が必要なかった。しかし、光通信用モジュー
ルのように小さい熱電素子を格納容器に固定するために
は半田Ｃの固定作業と半田Ａの接合作業を同時に行なう
ことは、位置合わせの問題などで困難である。その際作
業を分離して行なうことを試みたが、半田Ｃと半田Ａと
同じ組成（同じ融点）のものを用いると、やはり位置精
度は改善されなかった。
に何ら制約が必要なかった。しかし、光通信用モジュー
ルのように小さい熱電素子を格納容器に固定するために
は半田Ｃの固定作業と半田Ａの接合作業を同時に行なう
ことは、位置合わせの問題などで困難である。その際作
業を分離して行なうことを試みたが、半田Ｃと半田Ａと
同じ組成（同じ融点）のものを用いると、やはり位置精
度は改善されなかった。
【００１８】そこで本発明のように接合作業を先に実施
する面の半田の組成を融点がそれの反対側の面の半田の
融点より高くなるよう変更すれば、非常に位置精度が良
好になることを見出した。
する面の半田の組成を融点がそれの反対側の面の半田の
融点より高くなるよう変更すれば、非常に位置精度が良
好になることを見出した。
【００１９】第２の本発明は、片面に回路形成用電極を
有し、反対側の面に半田の濡れが可能な面を有する第１
の絶縁基板と第２の絶縁基板の２枚用い、その第１の絶
縁基板と第２の絶縁基板の各々の回路形成用電極上に半
田を用いて多数の半導体チップを並設接合した熱電変換
素子において、前記第１の絶縁基板の半田の濡れが可能
な面に用いる半田の融点が、当該絶縁基板の回路形成用
電極上に用いる半田の融点よりも低く、前記第２の絶縁
基板の半田の濡れが可能な面に用いる半田の融点より高
いことを特徴とするものである。
有し、反対側の面に半田の濡れが可能な面を有する第１
の絶縁基板と第２の絶縁基板の２枚用い、その第１の絶
縁基板と第２の絶縁基板の各々の回路形成用電極上に半
田を用いて多数の半導体チップを並設接合した熱電変換
素子において、前記第１の絶縁基板の半田の濡れが可能
な面に用いる半田の融点が、当該絶縁基板の回路形成用
電極上に用いる半田の融点よりも低く、前記第２の絶縁
基板の半田の濡れが可能な面に用いる半田の融点より高
いことを特徴とするものである。
【００２０】本発明者らは種々の鉛を含有しない半田を
検討した結果、半田Ｂの融点が他の半田Ｃ．Ａと同等の
融点または低い融点を有していると、完成した熱電素子
の熱的性能が劣ることを見出した。これらの検討の結
果、熱電素子を構成する半導体チップが半田Ａ．Ｂが溶
融するときにその熱影響を受け、正常な位置からずれを
生じ、それが原因となり熱電素子の熱特性が劣化するに
至ることを突き止め、半田Ｂは半田Ｃ．Ａより高い融点
のものを使用すると、前述のような弊害が解消されるこ
とが分かり本発明に至った。
検討した結果、半田Ｂの融点が他の半田Ｃ．Ａと同等の
融点または低い融点を有していると、完成した熱電素子
の熱的性能が劣ることを見出した。これらの検討の結
果、熱電素子を構成する半導体チップが半田Ａ．Ｂが溶
融するときにその熱影響を受け、正常な位置からずれを
生じ、それが原因となり熱電素子の熱特性が劣化するに
至ることを突き止め、半田Ｂは半田Ｃ．Ａより高い融点
のものを使用すると、前述のような弊害が解消されるこ
とが分かり本発明に至った。
【００２１】第３の本発明は、片面に回路形成用電極を
有し、反対側の面に半田の濡れが可能な面を有する絶縁
基板を２枚用い、各々絶縁基板の回路形成用電極上に半
田を用いて多数の半導体チップを並設接合した熱電変換
素子において、前記絶縁基板の回路形成用電極と半導体
チップとの接合に用いる半田の融点が２２０℃から２５
０℃の範囲に規制された鉛を含まない半田組成を有し、
かつ、前記絶縁基板の半田の濡れが可能な面に用いる半
田の融点が１６０℃から２００℃の範囲に規制された鉛
を含まない半田組成を有していることを特徴とするもの
である。
有し、反対側の面に半田の濡れが可能な面を有する絶縁
基板を２枚用い、各々絶縁基板の回路形成用電極上に半
田を用いて多数の半導体チップを並設接合した熱電変換
素子において、前記絶縁基板の回路形成用電極と半導体
チップとの接合に用いる半田の融点が２２０℃から２５
０℃の範囲に規制された鉛を含まない半田組成を有し、
かつ、前記絶縁基板の半田の濡れが可能な面に用いる半
田の融点が１６０℃から２００℃の範囲に規制された鉛
を含まない半田組成を有していることを特徴とするもの
である。
【００２２】本発明において半田の融点を２２０℃から
２５０℃の範囲に限定する理由は、以下の通りである。
すなわち半田の融点が２５０℃を超えると、半導体チッ
プに半田成分が浸透拡散し易くなり、また半導体チップ
に与える熱的なストレスが大きくなるため、半導体の性
能を劣化させる。一方、融点が２２０℃より低いと半田
Ｃ及び半田Ａとの適切な温度範囲が狭まり、接合作業性
が劣化する。
２５０℃の範囲に限定する理由は、以下の通りである。
すなわち半田の融点が２５０℃を超えると、半導体チッ
プに半田成分が浸透拡散し易くなり、また半導体チップ
に与える熱的なストレスが大きくなるため、半導体の性
能を劣化させる。一方、融点が２２０℃より低いと半田
Ｃ及び半田Ａとの適切な温度範囲が狭まり、接合作業性
が劣化する。
【００２３】半田Ｃ及び半田Ａの融点は半田Ｂの要点よ
り４０℃以上低くなければ、熱電素子を格納容器に固定
した後の熱電素子の半田Ｂが融けてしまい、一度半田接
合した状態が変化する場合があり、性能が劣化すること
がある。
り４０℃以上低くなければ、熱電素子を格納容器に固定
した後の熱電素子の半田Ｂが融けてしまい、一度半田接
合した状態が変化する場合があり、性能が劣化すること
がある。
【００２４】また第２の絶縁基板の表面に用いるいずれ
か一方の半田の融点は１６０℃から２００℃の範囲にあ
ることを要する、融点が２００℃を超すと半田Ｂを現行
２３０℃（Ｓｎ１００重量％、融点２３１．８℃）〜２
４０（Ｓｎ９５重量％／Ｓｂ５重量％、融点２４０℃）
の半田をさらに高温の融点を有する半田（例えばＡｕ８
０重量％／Ｓｎ２０重量％、融点２８０℃）にしなけれ
ばならず、半導体チップ中への半田成分の拡散など、製
造上の問題が発生する。一方、融点が１６０℃未満であ
ると、もう一方の絶縁基板表面に用いる半田の融点が低
すぎ、半田の選定が困難となる。
か一方の半田の融点は１６０℃から２００℃の範囲にあ
ることを要する、融点が２００℃を超すと半田Ｂを現行
２３０℃（Ｓｎ１００重量％、融点２３１．８℃）〜２
４０（Ｓｎ９５重量％／Ｓｂ５重量％、融点２４０℃）
の半田をさらに高温の融点を有する半田（例えばＡｕ８
０重量％／Ｓｎ２０重量％、融点２８０℃）にしなけれ
ばならず、半導体チップ中への半田成分の拡散など、製
造上の問題が発生する。一方、融点が１６０℃未満であ
ると、もう一方の絶縁基板表面に用いる半田の融点が低
すぎ、半田の選定が困難となる。
【００２５】第４の本発明は、絶縁基板表面に用いられ
る半田のうち少なくとも１つの半田は、インジュウム
（Ｉｎ）を３重量％から５０重量％含有していることを
特徴とするものである。
る半田のうち少なくとも１つの半田は、インジュウム
（Ｉｎ）を３重量％から５０重量％含有していることを
特徴とするものである。
【００２６】このようにインジュウム（Ｉｎ）を３重量
％から５０重量％含有した半田は２００℃以下の融点を
有しており、熱電変換素子の表面実装に用いる半田とし
て使用目的に適している。しかし、インジュウムの含有
率が５０重量％を超えると、実装後の半田層の経時的劣
化など信頼性に問題があるから、インジュウムの含有率
は前述の範囲に規制する必要がある。
％から５０重量％含有した半田は２００℃以下の融点を
有しており、熱電変換素子の表面実装に用いる半田とし
て使用目的に適している。しかし、インジュウムの含有
率が５０重量％を超えると、実装後の半田層の経時的劣
化など信頼性に問題があるから、インジュウムの含有率
は前述の範囲に規制する必要がある。
【００２７】第５の本発明は、前記第１ないし第４の本
発明のいずれかの熱電変換素子を半導体レーザ素子の温
度制御に用いたことを特徴とするものである。半田融点
を前述のような関係にすることにより、光通信用モジュ
ールの効率的な製造と構成補任の高い位置精度が得ら
れ、信頼性の高い光通信用モジュールが提供できる。
発明のいずれかの熱電変換素子を半導体レーザ素子の温
度制御に用いたことを特徴とするものである。半田融点
を前述のような関係にすることにより、光通信用モジュ
ールの効率的な製造と構成補任の高い位置精度が得ら
れ、信頼性の高い光通信用モジュールが提供できる。
【００２８】次に本発明の実施例について説明する。
（実施例１）光通信用半導体レーザモジュールは図１に
示すような構造であるので、重複する説明は省略する。
図２はその半導体レーザモジュールに用いる熱電変換素
子の斜視図、図３は台座などの電子部品を実装した熱電
変換素子を格納容器の底部に固定した状態を示す説明
図、図４はその熱電変換素子を格納容器の底部に固定す
る直前の状態を示す説明図である。
示すような構造であるので、重複する説明は省略する。
図２はその半導体レーザモジュールに用いる熱電変換素
子の斜視図、図３は台座などの電子部品を実装した熱電
変換素子を格納容器の底部に固定した状態を示す説明
図、図４はその熱電変換素子を格納容器の底部に固定す
る直前の状態を示す説明図である。
【００２９】絶縁基板は例えばアルミナセラミックなど
からなり、所定の広さを有し、吸熱側絶縁基板７上に吸
熱側電極８が、放熱側絶縁基板１１上に放熱側電極９
が、それぞれパターンニングにより予め形成されてい
る。
からなり、所定の広さを有し、吸熱側絶縁基板７上に吸
熱側電極８が、放熱側絶縁基板１１上に放熱側電極９
が、それぞれパターンニングにより予め形成されてい
る。
【００３０】前記吸熱側電極８上に多数のＰ形，Ｎ形半
導体チップ１２が交互に半田Ｂにより並設接合され、さ
らにＰ形，Ｎ形半導体チップ１２の上に半田Ｂにより放
熱側電極９が接合される。Ｐ形半導体チップ１２とＮ形
半導体チップ１２は一対になって吸熱側絶縁基板７と放
熱側絶縁基板１１の間に並列に介在されるとともに、前
記電極８，９により電気的には直列に接続されて、熱電
変換素子１０を構成している。図中の１６はリード線で
ある。
導体チップ１２が交互に半田Ｂにより並設接合され、さ
らにＰ形，Ｎ形半導体チップ１２の上に半田Ｂにより放
熱側電極９が接合される。Ｐ形半導体チップ１２とＮ形
半導体チップ１２は一対になって吸熱側絶縁基板７と放
熱側絶縁基板１１の間に並列に介在されるとともに、前
記電極８，９により電気的には直列に接続されて、熱電
変換素子１０を構成している。図中の１６はリード線で
ある。
【００３１】それぞれの絶縁基板７，１１の電極形成面
と反対の面には、フォトダイオード１や台座２などの他
の電子部品あるいは格納容器５の底部５ａと半田接合す
るために、半田の濡れが可能なようにメッキなどの表面
処理１５（図２参照）が予め施される。この表面処理１
５は例えば、絶縁基板７，１１上に銅メッキ後にニッケ
ルメッキをし、さらに半田の濡れを良好にするために金
メッキをする。
と反対の面には、フォトダイオード１や台座２などの他
の電子部品あるいは格納容器５の底部５ａと半田接合す
るために、半田の濡れが可能なようにメッキなどの表面
処理１５（図２参照）が予め施される。この表面処理１
５は例えば、絶縁基板７，１１上に銅メッキ後にニッケ
ルメッキをし、さらに半田の濡れを良好にするために金
メッキをする。
【００３２】絶縁基板７，１１の電極形成面と反対の面
（以下、この面を表面実装面という）に用いる半田Ａ，
Ｃが、電極８，９と半導体チップ１２の接合に用いる半
田Ｂと同じ組成であると、台座２などの部品実装時ある
いは熱電変換素子１０を格納容器５に固定するときに半
田Ｂも融け、電極８，９と半導体チップ１２の接続が不
安定になり、半導体チップ１２の特性が維持できないこ
とがある。そのため表面実装面側に用いる半田Ａ，Ｃ
は、電極８，９と半導体チップ１２の接続に用いる半田
Ｂより融点を低くすることにより、前述の問題が解決で
きる。
（以下、この面を表面実装面という）に用いる半田Ａ，
Ｃが、電極８，９と半導体チップ１２の接合に用いる半
田Ｂと同じ組成であると、台座２などの部品実装時ある
いは熱電変換素子１０を格納容器５に固定するときに半
田Ｂも融け、電極８，９と半導体チップ１２の接続が不
安定になり、半導体チップ１２の特性が維持できないこ
とがある。そのため表面実装面側に用いる半田Ａ，Ｃ
は、電極８，９と半導体チップ１２の接続に用いる半田
Ｂより融点を低くすることにより、前述の問題が解決で
きる。
【００３３】熱電変換素子１０に台座２などの部品を実
装するための半田Ａと、熱電変換素子１０を格納容器５
の底部５ａに固定するための半田Ｂも差を設けた方が、
生産効率を上げることができる。台座２には、コバール
や銅タングステンなど熱膨脹率が熱電変換素子１０の吸
熱側絶縁基板７に近い金属を用いる。
装するための半田Ａと、熱電変換素子１０を格納容器５
の底部５ａに固定するための半田Ｂも差を設けた方が、
生産効率を上げることができる。台座２には、コバール
や銅タングステンなど熱膨脹率が熱電変換素子１０の吸
熱側絶縁基板７に近い金属を用いる。
【００３４】実装手順として図４に示すように、先に熱
電変換素子１０に台座２を実装する場合、半田Ａを融か
すために、熱電変換素子１０を温度調節されたヒータプ
レートの上に置くが、温度のバラツキなどを考慮して半
田Ａの融点より２０℃から３０℃程度半田Ａが高くなる
ようにプレート温度が設定されている。このとき、ヒー
タプレートに一番近い熱電変換素子１０の半田Ｂは半田
Ａより４０℃以上高くないと、熱電変換素子１０が破壊
されることになる。
電変換素子１０に台座２を実装する場合、半田Ａを融か
すために、熱電変換素子１０を温度調節されたヒータプ
レートの上に置くが、温度のバラツキなどを考慮して半
田Ａの融点より２０℃から３０℃程度半田Ａが高くなる
ようにプレート温度が設定されている。このとき、ヒー
タプレートに一番近い熱電変換素子１０の半田Ｂは半田
Ａより４０℃以上高くないと、熱電変換素子１０が破壊
されることになる。
【００３５】次に熱電変換素子１０を格納容器５の底部
５ａに固定するときには、半田Ｃの融点は半田Ａの融点
より３０℃程度低いものを用いることにより、先に行な
った熱電変換素子１０と台座２の実装の形態を損なわず
固定が可能となる。半田Ａや半田Ｃは、熱電変換素子１
０の絶縁基板７，１１上の表面実装面に予備的にそれぞ
れコーティングしておくか、実装時にペースト状の半田
やシート状の半田が用いられる。
５ａに固定するときには、半田Ｃの融点は半田Ａの融点
より３０℃程度低いものを用いることにより、先に行な
った熱電変換素子１０と台座２の実装の形態を損なわず
固定が可能となる。半田Ａや半田Ｃは、熱電変換素子１
０の絶縁基板７，１１上の表面実装面に予備的にそれぞ
れコーティングしておくか、実装時にペースト状の半田
やシート状の半田が用いられる。
【００３６】本発明で使用可能な半田Ａ，半田Ｂ，半田
Ｃの具体例を示せば下記の通りである。半田Ａ，半田Ｃ
としては例えば、 〇Ｂｉ／Ｓｎ（融点１３８℃） 〇Ｓｎ７７．２重量％／Ｉｎ２０重量％／Ａｇ２．８重
量％（融点１８７℃） 〇Ｓｎ８３．６重量％／Ｉｎ８．８重量％／Ｚｎ７．６
重量％（融点１８７℃） 〇Ｓｎ８６．５重量％／Ｚｎ５．５重量％／Ｉｎ４．５
重量％／Ｂｉ３．５重量％（融点１８９℃） 〇Ｓｎ／Ｚｎ系（融点１９０℃前後） 半田Ｂとしては例えば、Ｓｎ９５重量％／Ｓｂ５重量％
（融点２４０℃）などがある。またＩｎを３重量％から
５０重量％含有したものは、融点が２００℃以下であ
り、半田Ｂとの融点関係において半田Ａ，半田Ｃとして
好適である。前述の半田は鉛を含んでいない鉛フリー半
田である。
Ｃの具体例を示せば下記の通りである。半田Ａ，半田Ｃ
としては例えば、 〇Ｂｉ／Ｓｎ（融点１３８℃） 〇Ｓｎ７７．２重量％／Ｉｎ２０重量％／Ａｇ２．８重
量％（融点１８７℃） 〇Ｓｎ８３．６重量％／Ｉｎ８．８重量％／Ｚｎ７．６
重量％（融点１８７℃） 〇Ｓｎ８６．５重量％／Ｚｎ５．５重量％／Ｉｎ４．５
重量％／Ｂｉ３．５重量％（融点１８９℃） 〇Ｓｎ／Ｚｎ系（融点１９０℃前後） 半田Ｂとしては例えば、Ｓｎ９５重量％／Ｓｂ５重量％
（融点２４０℃）などがある。またＩｎを３重量％から
５０重量％含有したものは、融点が２００℃以下であ
り、半田Ｂとの融点関係において半田Ａ，半田Ｃとして
好適である。前述の半田は鉛を含んでいない鉛フリー半
田である。
【００３７】（実施例２）図５に示すように熱電変換素
子１０を格納容器５の底部５ａに固定し、次に熱電変換
素子１０の上に台座２を実装する場合は、半田Ｃを融か
すために格納容器５を温度調節されたヒータプレートの
上に置くか、温度のバラツキなどを考慮して半田Ｃの融
点より２０℃から３０℃程度半田Ｃが高くなるようにプ
レート温度が設定されている。このとき、熱電変換素子
１０の半田Ｂは半田Ｃより４０℃以上高くないと、熱電
変換素子１０が破壊されることになる。
子１０を格納容器５の底部５ａに固定し、次に熱電変換
素子１０の上に台座２を実装する場合は、半田Ｃを融か
すために格納容器５を温度調節されたヒータプレートの
上に置くか、温度のバラツキなどを考慮して半田Ｃの融
点より２０℃から３０℃程度半田Ｃが高くなるようにプ
レート温度が設定されている。このとき、熱電変換素子
１０の半田Ｂは半田Ｃより４０℃以上高くないと、熱電
変換素子１０が破壊されることになる。
【００３８】次に熱電変換素子１０の上に台座２を実装
するときには、熱電変換素子１０を固定した格納容器５
をそのまま、温度調節されたヒータプレートの上に置く
ため、格納容器５側から伝達される熱は、熱伝導性の悪
い半導体チップ１２を用いている熱電変換素子１０によ
り妨げられる（熱遮断効果）。従って半田Ａの融点まで
加熱するためには、半田Ａの融点は半田Ｃの融点よりも
４０℃程度低いものを用いることにより、熱電変換素子
１０と格納容器５の接合位置が変位せずに台座２などの
実装が可能となる。
するときには、熱電変換素子１０を固定した格納容器５
をそのまま、温度調節されたヒータプレートの上に置く
ため、格納容器５側から伝達される熱は、熱伝導性の悪
い半導体チップ１２を用いている熱電変換素子１０によ
り妨げられる（熱遮断効果）。従って半田Ａの融点まで
加熱するためには、半田Ａの融点は半田Ｃの融点よりも
４０℃程度低いものを用いることにより、熱電変換素子
１０と格納容器５の接合位置が変位せずに台座２などの
実装が可能となる。
【００３９】（実施例３）熱電変換素子１０を格納容器
５の底部５ａに固定し、次に熱電変換素子１０の上に台
座２を実装する場合において、熱電変換素子１０を格納
容器５の底部５ａに固定する手順は実施例２と同様に行
なう。熱電変換素子１０の上に台座２を実装するときに
は、熱電変換素子１０を固定した格納容器５をヒータプ
レートで加熱せず、台座２側から加熱窒素のブローや赤
外線加熱などによる加熱手段を用いて、半導体チップ１
２の熱遮断効果を利用すれば、半田Ａと半田Ｃはほぼ同
一の融点のもので、半田Ｂより融点が約４０℃低くけれ
ば実装が可能である。
５の底部５ａに固定し、次に熱電変換素子１０の上に台
座２を実装する場合において、熱電変換素子１０を格納
容器５の底部５ａに固定する手順は実施例２と同様に行
なう。熱電変換素子１０の上に台座２を実装するときに
は、熱電変換素子１０を固定した格納容器５をヒータプ
レートで加熱せず、台座２側から加熱窒素のブローや赤
外線加熱などによる加熱手段を用いて、半導体チップ１
２の熱遮断効果を利用すれば、半田Ａと半田Ｃはほぼ同
一の融点のもので、半田Ｂより融点が約４０℃低くけれ
ば実装が可能である。
【００４０】（実施例４）前記実施例１〜３での半田に
おいて、鉛が含まれない鉛フリー半田を用いる場合の半
田組成の組み合わせは限られたものとなる。一般的なＬ
Ｄモジュールで用いられてきた半田の代表的なものは、
半田ＢにＳｎ１００重量％半田（融点２３２℃）やＳｎ
９５重量％／Ｓｂ５重量％半田（融点２４０℃）があ
る。これらの半田を用いてＬＤモジュールなどの実装を
行なう場合に、半田Ｂと半田Ａ、半田Ｃは、融点の温度
差を３０〜４０℃以上必要となるため、半田Ａ、半田Ｃ
は２００℃以下の融点を有する半田が必要となる。この
ような融点を有する半田としてＰｂ／Ｓｎの共晶半田が
一般的であるが、鉛が含まれているため使用することが
できない。
おいて、鉛が含まれない鉛フリー半田を用いる場合の半
田組成の組み合わせは限られたものとなる。一般的なＬ
Ｄモジュールで用いられてきた半田の代表的なものは、
半田ＢにＳｎ１００重量％半田（融点２３２℃）やＳｎ
９５重量％／Ｓｂ５重量％半田（融点２４０℃）があ
る。これらの半田を用いてＬＤモジュールなどの実装を
行なう場合に、半田Ｂと半田Ａ、半田Ｃは、融点の温度
差を３０〜４０℃以上必要となるため、半田Ａ、半田Ｃ
は２００℃以下の融点を有する半田が必要となる。この
ような融点を有する半田としてＰｂ／Ｓｎの共晶半田が
一般的であるが、鉛が含まれているため使用することが
できない。
【００４１】Ｓｎ９５重量％／Ｓｂ５重量％半田（融点
２４０℃）は熱疲労性に優れており、熱的な応力がかか
る熱電変換素子１０には最適な半田であり、この半田を
容易に他のものに変更することが困難である。そのため
半田Ａ、半田Ｃを鉛を含まない半田組成のものが熱電変
換素子１０と表面実装との関係においては、次に挙げる
組み合わせが、生産上最適であることが確認された。
２４０℃）は熱疲労性に優れており、熱的な応力がかか
る熱電変換素子１０には最適な半田であり、この半田を
容易に他のものに変更することが困難である。そのため
半田Ａ、半田Ｃを鉛を含まない半田組成のものが熱電変
換素子１０と表面実装との関係においては、次に挙げる
組み合わせが、生産上最適であることが確認された。
【００４２】
（組合例１）
半田Ａ：Ｂｉ／Ｓｎ（融点１３８℃）
半田Ｂ：Ｓｎ９５重量％／Ｓｂ５重量％（融点２４０℃）
半田Ｃ：Ｓｎ７７．２重量％／Ｉｎ２０重量％／Ａｇ２．８重量％
（融点１８７℃）
（組合例２）
半田Ａ：Ｂｉ／Ｓｎ（融点１３８℃）
半田Ｂ：Ｓｎ９５重量％／Ｓｂ５重量％（融点２４０℃）
半田Ｃ：Ｓｎ８６．５重量％／Ｚｎ５．５重量％／Ｉｎ４．５重量％／
Ｂｉ３．５重量％（融点１８９℃）
（組合例３）
半田Ａ：Ｂｉ／Ｓｎ（融点１３８℃）
半田Ｂ：Ｓｎ９５重量％／Ｓｂ５重量％（融点２４０℃）
半田Ｃ：Ｓｎ８３．６重量％／Ｉｎ８．８重量％／Ｚｎ７．６重量％
（融点１８７℃）
（組合例４）
半田Ａ：Ｓｎ７７．２重量％／Ｉｎ２０重量％／Ａｇ２．８重量％
（融点１８７℃）
半田Ｂ：Ｓｎ９５重量％／Ｓｂ５重量％（融点２４０℃）
半田Ｃ：Ｓｎ７７．２重量％／Ｉｎ２０重量％／Ａｇ２．８重量％
（融点１８７℃）
（組合例５）
半田Ａ：Ｓｎ８６．５重量％／Ｚｎ５．５重量％／Ｉｎ４．５重量％／
Ｂｉ３．５重量％（融点１８９℃）
半田Ｂ：Ｓｎ９５重量％／Ｓｂ５（融点２４０℃）
半田Ｃ：Ｓｎ８６．５重量％／Ｚｎ５．５重量％／Ｉｎ４．５重量％／
Ｂｉ３．５重量％（融点１８９℃）
（組合例６）
半田Ａ：Ｓｎ８３．６重量％／Ｉｎ８．８重量％／Ｚｎ７．６重量％
（融点１８７℃）
半田Ｂ：Ｓｎ９５重量％／Ｓｂ５重量％（融点２４０℃）
半田Ｃ：Ｓｎ８３．６重量％／Ｉｎ８．８重量％／Ｚｎ７．６重量％
（融点１８７℃）
この他、Ｓｎ／Ｚｎ系で融点が１９０℃前後の半田を半
田Ａあるいは（ならびに）半田Ｃとして用いることもで
きる。
田Ａあるいは（ならびに）半田Ｃとして用いることもで
きる。
【００４３】（実施例５）図６は、実施例５に係る光通
信用半導体レーザモジュールの概略構成図である。この
例の場合、フォトダイオード１、半導体ケーザ素子３、
レンズ４をともに１つの台座２に搭載し、その台座２は
半田Ａを介して熱電変換素子１０の吸熱側絶縁基板７に
固定されている。他の構成は前記実施例１〜４と同様で
ある。
信用半導体レーザモジュールの概略構成図である。この
例の場合、フォトダイオード１、半導体ケーザ素子３、
レンズ４をともに１つの台座２に搭載し、その台座２は
半田Ａを介して熱電変換素子１０の吸熱側絶縁基板７に
固定されている。他の構成は前記実施例１〜４と同様で
ある。
【００４４】前記応用例では半導体レーザ素子３の温度
制御について述べたが、本発明はこれに限定されるもの
ではなく、他の各種分野に本発明の熱電変換素子を使用
することもできる。
制御について述べたが、本発明はこれに限定されるもの
ではなく、他の各種分野に本発明の熱電変換素子を使用
することもできる。
【００４５】
【発明の効果】前述のように第１の本発明は、片面に回
路形成用電極を有し、反対側の面に半田の濡れが可能な
面を有する絶縁基板を２枚用い、各々絶縁基板の回路形
成用電極上に半田を用いて多数の半導体チップを並設接
合した熱電変換素子において、前記回路形成用電極上に
用いる半田と、絶縁基板の半田の濡れが可能な面に用い
る半田の組成が異なり、かつ両方の半田とも鉛を含有し
ないことを特徴とするものである。
路形成用電極を有し、反対側の面に半田の濡れが可能な
面を有する絶縁基板を２枚用い、各々絶縁基板の回路形
成用電極上に半田を用いて多数の半導体チップを並設接
合した熱電変換素子において、前記回路形成用電極上に
用いる半田と、絶縁基板の半田の濡れが可能な面に用い
る半田の組成が異なり、かつ両方の半田とも鉛を含有し
ないことを特徴とするものである。
【００４６】従って接合作業を先に実施する面の半田の
組成を融点がそれの反対側の面の半田の融点より高くな
るよう変更すれば、位置精度を良好に保持しながら確実
な接合ができる。
組成を融点がそれの反対側の面の半田の融点より高くな
るよう変更すれば、位置精度を良好に保持しながら確実
な接合ができる。
【００４７】前述のように第２の本発明は、片面に回路
形成用電極を有し、反対側の面に半田の濡れが可能な面
を有する第１の絶縁基板と第２の絶縁基板の２枚用い、
その第１の絶縁基板と第２の絶縁基板の各々の回路形成
用電極上に半田を用いて多数の半導体チップを並設接合
した熱電変換素子において、前記第１の絶縁基板の半田
の濡れが可能な面に用いる半田の融点が、当該絶縁基板
の回路形成用電極上に用いる半田の融点よりも低く、前
記第２の絶縁基板の半田の濡れが可能な面に用いる半田
の融点より高いことを特徴とするものである。
形成用電極を有し、反対側の面に半田の濡れが可能な面
を有する第１の絶縁基板と第２の絶縁基板の２枚用い、
その第１の絶縁基板と第２の絶縁基板の各々の回路形成
用電極上に半田を用いて多数の半導体チップを並設接合
した熱電変換素子において、前記第１の絶縁基板の半田
の濡れが可能な面に用いる半田の融点が、当該絶縁基板
の回路形成用電極上に用いる半田の融点よりも低く、前
記第２の絶縁基板の半田の濡れが可能な面に用いる半田
の融点より高いことを特徴とするものである。
【００４８】このように半田Ｂは半田Ｃ．Ａより高い融
点のものを使用すると、位置精度を良好に保持しながら
確実な接合ができる。
点のものを使用すると、位置精度を良好に保持しながら
確実な接合ができる。
【００４９】前述のように第３の本発明は、片面に回路
形成用電極を有し、反対側の面に半田の濡れが可能な面
を有する絶縁基板を２枚用い、各々絶縁基板の回路形成
用電極上に半田を用いて多数の半導体チップを並設接合
した熱電変換素子において、前記絶縁基板の回路形成用
電極と半導体チップとの接合に用いる半田の融点が２２
０℃から２５０℃の範囲に規制された鉛を含まない半田
組成を有し、かつ、前記絶縁基板の半田の濡れが可能な
面に用いる半田の融点が１６０℃から２００℃の範囲に
規制された鉛を含まない半田組成を有していることを特
徴とするものである。
形成用電極を有し、反対側の面に半田の濡れが可能な面
を有する絶縁基板を２枚用い、各々絶縁基板の回路形成
用電極上に半田を用いて多数の半導体チップを並設接合
した熱電変換素子において、前記絶縁基板の回路形成用
電極と半導体チップとの接合に用いる半田の融点が２２
０℃から２５０℃の範囲に規制された鉛を含まない半田
組成を有し、かつ、前記絶縁基板の半田の濡れが可能な
面に用いる半田の融点が１６０℃から２００℃の範囲に
規制された鉛を含まない半田組成を有していることを特
徴とするものである。
【００５０】このように構成することにより、半導体チ
ップに半田成分が浸透拡散したり、半導体チップに与え
る熱的なストレスが大きくなって、半導体の性能を劣化
させることが解消される。
ップに半田成分が浸透拡散したり、半導体チップに与え
る熱的なストレスが大きくなって、半導体の性能を劣化
させることが解消される。
【００５１】前述のように第４の本発明は、絶縁基板表
面に用いられる半田のうち少なくとも１つの半田は、イ
ンジュウム（Ｉｎ）を３重量％から５０重量％含有して
いることを特徴とするものである。
面に用いられる半田のうち少なくとも１つの半田は、イ
ンジュウム（Ｉｎ）を３重量％から５０重量％含有して
いることを特徴とするものである。
【００５２】このようにインジュウムを含有した半田は
２００℃以下の融点を有しており、熱電変換素子の表面
実装に用いる半田として使用目的に適している。
２００℃以下の融点を有しており、熱電変換素子の表面
実装に用いる半田として使用目的に適している。
【００５３】前述のように第５の本発明は、前記第１な
いし第４の本発明のいずれかの熱電変換素子を半導体レ
ーザ素子の温度制御に用いたことを特徴とするものであ
る。半田融点を前述のような関係にすることにより、光
通信用モジュールの効率的な製造と構成補任の高い位置
精度が得られ、信頼性の高い光通信用モジュールが提供
できるなどの特長を有している。
いし第４の本発明のいずれかの熱電変換素子を半導体レ
ーザ素子の温度制御に用いたことを特徴とするものであ
る。半田融点を前述のような関係にすることにより、光
通信用モジュールの効率的な製造と構成補任の高い位置
精度が得られ、信頼性の高い光通信用モジュールが提供
できるなどの特長を有している。
【図１】光通信用半導体レーザモジュールの概略構成図
である。
である。
【図２】本発明の実施例１に係る熱電変換素子の斜視図
である。
である。
【図３】台座などの電子部品を実装した熱電変換素子を
格納容器の底部に固定した状態を示す説明図である。
格納容器の底部に固定した状態を示す説明図である。
【図４】その熱電変換素子を格納容器の底部に固定する
直前の状態を示す説明図である。
直前の状態を示す説明図である。
【図５】本発明の実施例１に係る格納容器の底部に固定
した熱電変換素子の上に台座を実装する状態を示す説明
図である。
した熱電変換素子の上に台座を実装する状態を示す説明
図である。
【図６】本発明の実施例５に係る光通信用半導体レーザ
モジュールの概略構成図である。
モジュールの概略構成図である。
１ フォトダイオード
２ 台座
３ 半導体レーザ素子
４ レンズ
５ 格納容器
５ａ 格納容器の底部
６ 外部レンズ
７ 吸熱側絶縁基板
８ 吸熱側電極
９ 放熱側電極
１０ 熱電変換素子
１１ 放熱側絶縁基板
１２ 半導体ップ
１３ レーザ光
１４ 蓋
１５ 表面処理
１６ リード線
Ａ，Ｂ，Ｃ 半田
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 木谷 文一
東京都中央区日本橋箱崎町36番１号 リバ
ーサイド読売ハイツＳ803号室 株式会社
エコ・トゥエンティーワン内
(72)発明者 西池 氏裕
東京都中央区日本橋箱崎町36番１号 リバ
ーサイド読売ハイツＳ803号室 株式会社
エコ・トゥエンティーワン内
Ｆターム(参考） 5F036 AA01 BA33 BC06 BC33 BF01
BF05
5F073 AB21 AB27 FA02 FA06 FA22
FA25
Claims (5)
- 【請求項１】 片面に回路形成用電極を有し、反対側の
面に半田の濡れが可能な面を有する絶縁基板を２枚用
い、各々絶縁基板の回路形成用電極上に半田を用いて多
数の半導体チップを並設接合した熱電変換素子におい
て、 前記回路形成用電極上に用いる半田と、絶縁基板の半田
の濡れが可能な面に用いる半田の組成が異なり、かつ両
方の半田とも鉛を含有しないことを特徴とする熱電変換
素子。 - 【請求項２】 片面に回路形成用電極を有し、反対側の
面に半田の濡れが可能な面を有する第１の絶縁基板と第
２の絶縁基板の２枚用い、その第１の絶縁基板と第２の
絶縁基板の各々の回路形成用電極上に半田を用いて多数
の半導体チップを並設接合した熱電変換素子において、 前記第１の絶縁基板の半田の濡れが可能な面に用いる半
田の融点が、当該絶縁基板の回路形成用電極上に用いる
半田の融点よりも低く、前記第２の絶縁基板の半田の濡
れが可能な面に用いる半田の融点より高いことを特徴と
する熱電変換素子。 - 【請求項３】 片面に回路形成用電極を有し、反対側の
面に半田の濡れが可能な面を有する絶縁基板を２枚用
い、各々絶縁基板の回路形成用電極上に半田を用いて多
数の半導体チップを並設接合した熱電変換素子におい
て、 前記絶縁基板の回路形成用電極と半導体チップとの接合
に用いる半田の融点が２２０℃から２５０℃の範囲に規
制された鉛を含まない半田組成を有し、 かつ、前記絶縁基板の半田の濡れが可能な面に用いる半
田の融点が１６０℃から２００℃の範囲に規制された鉛
を含まない半田組成を有していることを特徴とする熱電
変換素子。 - 【請求項４】 請求項１ないし請求項３のいずれかに記
載の熱電変換素子において、前記半田のうちの少なくと
も１つの半田が３重量％から５０重量％のインジュウム
を含有していることを特徴とする熱電変換素子。 - 【請求項５】 請求項１ないし請求項４記載のいずれか
の熱電変換素子を半導体レーザ素子の温度制御に用いた
ことを特徴とする光通信用モジュール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001202360A JP2003017760A (ja) | 2001-07-03 | 2001-07-03 | 熱電変換素子ならびにそれを用いた光通信用モジュール |
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|---|---|---|---|
| JP2001202360A JP2003017760A (ja) | 2001-07-03 | 2001-07-03 | 熱電変換素子ならびにそれを用いた光通信用モジュール |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003017760A true JP2003017760A (ja) | 2003-01-17 |
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ID=19039178
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|---|---|---|---|
| JP2001202360A Pending JP2003017760A (ja) | 2001-07-03 | 2001-07-03 | 熱電変換素子ならびにそれを用いた光通信用モジュール |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003017760A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008218892A (ja) * | 2007-03-07 | 2008-09-18 | Yamaha Corp | 熱電モジュール |
| KR101142941B1 (ko) | 2005-06-22 | 2012-05-10 | 서울반도체 주식회사 | 스페이서를 포함한 방열기판과 이를 이용한 발광소자 |
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- 2001-07-03 JP JP2001202360A patent/JP2003017760A/ja active Pending
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