JP2003179294A

JP2003179294A - 光半導体素子収納用パッケージおよび光半導体装置

Info

Publication number: JP2003179294A
Application number: JP2001379180A
Authority: JP
Inventors: Keizo Tamagawa; 敬三玉川
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2001-12-12
Filing date: 2001-12-12
Publication date: 2003-06-27

Abstract

(57)【要約】【課題】透光性部材にクラックが発生することを防止
して透光性部材の接合を強固にするとともに内部に白濁
が生じるのを防いで、半導体パッケージ内部に収容する
光半導体素子を気密に収容するとともに長期にわたり正
常かつ安定に作動させ、また光信号を効率よく伝送させ
得るものとすること。【解決手段】上側主面に光半導体素子８を載置する基
体１と、その上側主面の外周部に接合され、側部に貫通
孔２ａを有する枠体２と、貫通孔２ａに嵌着された筒状
の保持部材５と、保持部材５の枠体２内側の一端に一主
面の外周部がろう付けされて保持された板状の透光性部
材４とを具備し、透光性部材４は、一主面の外周部に略
全周に亘って形成されたメタライズ層４ａを介してろう
付けされているとともに一主面のメタライズ層４ａの内
周端から外周側のメタライズ層４ａより小さい幅の部位
が略全周にわたって算術平均粗さを0.1〜５μｍとされ
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光通信分野等に用
いられ、光半導体素子を収納するための光半導体素子収
納用パッケージに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の光通信分野等で用いられ高い周波
数で作動する半導体レーザ（ＬＤ），フォトダイオード
（ＰＤ）等の光半導体素子を気密封止して収容するため
の光半導体素子収納用パッケージ（以下、光半導体パッ
ケージという）の例を図６に断面図で示す。同図におい
て、21は基体、22は枠体、24は透光性部材、26は光ファ
イバ、28は光半導体素子である。

【０００３】基体21は、鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）
−コバルト（Ｃｏ）合金や銅（Ｃｕ）−タングステン
（Ｗ）合金等の金属やアルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃），窒化アル
ミニウム（ＡｌＮ），ムライト（３Ａｌ₂Ｏ₃・２ＳｉＯ
₂）等のセラミックスから成り、その上側主面の略中央
部には、ＬＤ，ＰＤ等の光半導体素子28が載置される載
置部21ａが形成されている。載置部21ａには、光半導体
素子28が、回路基板やサブキャリア等の載置用基台29を
介して載置固定される。

【０００４】基体21の上側主面の外周部には、載置部21
ａを囲繞するようにして接合され、一側部に光信号の入
出力部となる貫通孔22ａを有する、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合
金等の金属やＡｌ₂Ｏ₃，ＡｌＮ，３Ａｌ₂Ｏ₃・２ＳｉＯ
₂等のセラミックスから成る枠体22が接合され立設され
ている。

【０００５】さらに、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金等の金属か
ら成り、中央部の軸方向に貫通孔25ａが形成された、透
光性部材24と光ファイバ26とを保持するための円筒状の
保持部材25が、貫通孔22ａに嵌着されてその内面に接合
される。保持部材25の貫通孔25ａの枠体22内側の一端の
開口を塞ぐように、貫通孔25ａの開口の周囲で透光性部
材24が接合される。この透光性部材24はガラスやサファ
イア等から成る円板状等の部材であり、その両主面は光
学研磨され、光信号を無駄なく透過させる。図７に示す
ように、透光性部材24の一主面の外周部にメタライズ層
24ａを形成し、メタライズ層24ａと保持部材25とをろう
付けにより接合することによって、保持部材25に気密に
接合される。

【０００６】枠体22の上面には、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金
等の金属から成る蓋体23がろう付け法やシームウエルド
法等の溶接法で接合され、基体21、枠体22、蓋体23、透
光性部材24および保持部材25から構成される容器内部に
光半導体素子28を収容し気密に封止する。そして、光フ
ァイバ26固定用の枠状や筒状の金属製の光ファイバ固定
部材（以下、固定部材という）27が、保持部材25の貫通
孔25ａの枠体22外側の一端に溶接され、光ファイバ26が
固定部材27に外部から挿通固定されて枠体22の一側部に
固定されることによって、製品としての光半導体装置と
なる。

【０００７】この光半導体装置は、外部電気回路から供
給される電気信号によって光半導体素子28に光を励起さ
せ、この光を透光性部材24、光ファイバ26の順に透過さ
せ、光ファイバ26を介して外部に伝送することによっ
て、高速光通信等に使用される。または、外部から光フ
ァイバ26を伝送されてくる光信号を、透光性部材24を透
過させ、光半導体素子28に受光させて光信号を電気信号
に変換することによって、高速光通信等に使用される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の光半導体パッケージにおいて、透光性部材24のメタ
ライズ層24ａをろう付けによって保持部材25に接合する
と、メタライズ層24ａに保持部材25との熱膨張差による
熱応力が加わり、メタライズ層24ａの内周端の透光性部
材24との界面に透光性部材24から剥がれようとする応力
が加わる。そして、透光性部材24にメタライズ層24ａの
内周端との界面を起点にクラックが入り、このクラック
は時間を経るに従って透光性部材24内で成長し、透光性
部材24の内部が白濁することがある。その場合、透光性
部材24の内部で光信号が乱反射し、光半導体素子28から
の光信号を光ファイバ26に、または光ファイバ26からの
光信号を光半導体素子28に効率よく伝送できなくなると
いう問題点があった。

【０００９】さらにクラックが成長し、透光性部材24の
両主面間または主面と側面間を貫通するクラックが生ず
ると、光半導体パッケージ内を気密に保持できなくなる
という問題点があった。

【００１０】従って、本発明は上記問題点に鑑み完成さ
れたものであり、その目的は、透光性部材にクラックが
発生することを防止し、その結果、光半導体パッケージ
の内部に収容する光半導体素子を気密に収容し、光半導
体素子を長期にわたり正常かつ安定に作動させ、また光
信号を効率よく伝送させ得る光半導体パッケージを提供
することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の光半導体パッケ
ージは、上側主面に光半導体素子を載置する載置部を有
する基体と、該基体の前記上側主面の外周部に前記載置
部を囲繞するように接合され、側部に貫通孔が形成され
た枠体と、透光性部材を保持するとともに前記貫通孔に
嵌着された筒状の保持部材と、該保持部材の前記枠体内
側の一端に一主面の外周部がろう付けされて保持された
板状の透光性部材とを具備した光半導体素子収納用パッ
ケージにおいて、前記透光性部材は、前記一主面の外周
部に略全周にわたって形成されたメタライズ層を介して
ろう付けされているとともに、前記一主面の前記メタラ
イズ層の内周端から外周側の前記メタライズ層より小さ
い幅の部位が略全周にわたって算術平均粗さを0.1〜５
μｍとされていることを特徴とする。

【００１２】また本発明の光半導体パッケージは、上側
主面に光半導体素子を載置する載置部を有する基体と、
該基体の前記上側主面の外周部に前記載置部を囲繞する
ように接合され、側部に貫通孔が形成された枠体と、前
記貫通孔の開口の周囲に一主面の外周部がろう付けされ
た板状の透光性部材とを具備した光半導体素子収納用パ
ッケージにおいて、前記透光性部材は、前記一主面の外
周部に略全周にわたって形成されたメタライズ層を介し
てろう付けされているとともに、前記一主面の前記メタ
ライズ層の内周端から外周側の前記メタライズ層より小
さい幅の部位が略全周にわたって算術平均粗さを0.1〜
５μｍとされていることを特徴とする。

【００１３】本発明は、透光性部材が、一主面の外周部
に略全周にわたって形成されたメタライズ層を介してろ
う付けされているとともに、一主面のメタライズ層の内
周端から外周側のメタライズ層より小さい幅の部位が略
全周にわたって算術平均粗さを0.1〜５μｍとされてい
ることから、透光性部材とその一主面の外周部に形成さ
れるメタライズ層とがメタライズ層の内周端において強
固に接合される。その結果、メタライズ層を半田等のろ
う材によって枠体の貫通孔または保持部材にろう付けし
た際にメタライズ層に熱応力が加わっても、メタライズ
層はその内周端において透光性部材から剥がれにくくな
る。また、透光性部材のメタライズ層の内周端の部位を
起点としたクラックが入りにくくなる。従って、透光性
部材に多数のクラックが入って内部が白濁するのを防止
し、透光性部材の内部で光信号が乱反射するのを防止で
きる。さらに、光半導体パッケージの内部に収容する光
半導体素子を気密に収容し、光半導体素子を長期にわた
り正常かつ安定に作動させ得るとともに、光信号を効率
よく伝送させ得る光半導体パッケージとすることができ
る。

【００１４】本発明において、好ましくは、前記貫通孔
は大径部と小径部とから成り、前記透光性部材が前記小
径部の開口の周囲にろう付けされていることを特徴とす
る。

【００１５】本発明は、上記の構成により、透光性部材
が枠体の内部に位置することになるため光半導体パッケ
ージを小型化することができ、また透光性部材を貫通孔
内に収容してろう付けできるためその位置決めを容易に
行なえる。さらに、貫通孔の内面と透光性部材の側面と
の間には隙間が生じるため、枠体から透光性部材に加わ
る応力を小さくして透光性部材の破損等を防ぐこともで
きる。

【００１６】本発明の光半導体装置は、上記本発明の光
半導体素子収納用パッケージと、前記載置部に載置固定
された前記光半導体素子と、前記枠体の上面に接合され
た蓋体とを具備したことを特徴とする。

【００１７】本発明は、上記の構成により、上記本発明
の光半導体パッケージを用いた信頼性の高いものとな
る。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明の光半導体パッケージにつ
いて以下に詳細に説明する。図１は本発明の光半導体パ
ッケージについて実施の形態の一例を示す断面図であ
り、１は基体、２は枠体、４は透光性部材、５は保持部
材、６は光ファイバ、８は光半導体素子である。

【００１９】本発明の光半導体パッケージは、上側主面
に光半導体素子８を載置する載置部１ａを有する基体１
と、基体１の上側主面の外周部に載置部１ａを囲繞する
ように接合され、側部に貫通孔２ａが形成された枠体２
と、透光性部材４を保持するとともに貫通孔２ａに嵌着
された筒状の保持部材５と、保持部材５の枠体２内側の
一端に一主面の外周部がろう付けされて保持された板状
の透光性部材４とを具備し、透光性部材４は、一主面の
外周部に略全周にわたって形成されたメタライズ層４ａ
を介してろう付けされているとともに、一主面のメタラ
イズ層４ａの内周端から外周側のメタライズ層４ａより
小さい幅の部位が略全周にわたって算術平均粗さを0.1
〜５μｍとされている構成（図１）である。または、透
光性部材４は、枠体２の貫通孔２ａの開口の周囲に一主
面の外周部がろう付けされており、透光性部材４は、一
主面の外周部に略全周にわたって形成されたメタライズ
層４ａを介してろう付けされているとともに、一主面の
メタライズ層４ａの内周端から外周側のメタライズ層４
ａより小さい幅の部位が略全周にわたって算術平均粗さ
を0.1〜５μｍとされている構成（図２）である。

【００２０】本発明において、図２に示すように、貫通
孔２ａは大径部と小径部とから成り、透光性部材４が小
径部の開口の周囲にろう付けされていることが好まし
い。この場合、透光性部材４が枠体２の内部に位置する
ことになるため光半導体パッケージを小型化することが
でき、また透光性部材４を貫通孔２ａ内に収容してろう
付けできるためその位置決めを容易に行なえる。さら
に、貫通孔２ａの内面と透光性部材４の側面との間には
隙間が生じるため、枠体２から透光性部材４に加わる応
力を小さくして透光性部材４の破損等を防ぐこともで
き、また透光性部材４が接合される部分において枠体２
が薄肉となることから、透光性部材４の接合時に枠体２
との熱膨張差によって透光性部材４に加わる熱応力を抑
え、その破損を防ぐという作用効果も有する。

【００２１】また、図１に示すように、保持部材５の貫
通孔５ａは大径部と小径部とから成り、透光性部材４が
小径部の開口の周囲にろう付けされていることが好まし
い。この場合、透光性部材４が保持部材５の内部に位置
することになるため光半導体パッケージを小型化するこ
とができ、また透光性部材４を貫通孔５ａ内に収容して
ろう付けできるためその位置決めを容易に行なえる。さ
らに、貫通孔５ａの内面と透光性部材４の側面との間に
は隙間が生じるため、保持部材５から透光性部材４に加
わる応力を小さくして透光性部材４の破損等を防ぐこと
もでき、また透光性部材４は保持部材５を介して枠体２
に接合されることから、例えば光半導体パッケージをネ
ジ止め等により外部電気回路基板に実装するなどして枠
体２に歪みが加わった場合においても、保持部材５で枠
体２から伝わる歪みを吸収し、枠体２に歪みが加わって
も透光性部材４の破損を防ぐことができるという作用効
果も有する。

【００２２】本発明の基体１は、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金
やＣｕ−Ｗ合金等の金属、またはＡｌ₂Ｏ₃，ＡｌＮ，３
Ａｌ₂Ｏ₃・２ＳｉＯ₂等のセラミックスから成る。金属
から成る場合、そのインゴットに圧延加工や打ち抜き加
工等の従来周知の金属加工法を施すことによって所定形
状に製作される。また、基体１が例えばＡｌ₂Ｏ₃セラミ
ックスから成る場合以下のようにして作製される。Ａｌ
₂Ｏ₃，酸化珪素（ＳｉＯ₂），酸化カルシウム（Ｃａ
Ｏ），酸化マグネシウム（ＭｇＯ）等の原料粉末に適当
な有機バインダや可塑剤，分散剤，溶剤等を添加混合し
て泥漿状となす。これを従来周知のドクターブレード法
でシート状となすことによって複数枚のセラミックグリ
ーンシートを得る。しかる後、これらのセラミックグリ
ーンシートに適当な打ち抜き加工を施し、還元雰囲気中
で約1600℃の温度で焼成することによって製作される。

【００２３】基体１の上側主面には、ＬＤ，ＰＤ等の光
半導体素子８が載置される載置部１ａが形成されてお
り、載置部１ａには光半導体素子８が回路基板やサブキ
ャリア等の載置用基台９を介して載置固定される。

【００２４】また、基体１の上側主面の外周部には、載
置部１ａを囲繞するようにして接合されるとともに一側
部に光信号の入出力部となる貫通孔２ａを有し、貫通孔
２ａに光ファイバ６固定用の枠状や筒状の固定部材７が
設けられた枠体２が接合立設される。この枠体２は、基
体１とともにその内側（内部空間）に光半導体素子８を
収容する空所を形成する。枠体２は平面視形状が略長方
形の枠状体であり、光ファイバ６を支持するものであ
る。また、基体１と同様にＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金やＣｕ
−Ｗ合金等の金属、またはＡｌ₂Ｏ₃，ＡｌＮ，３Ａｌ₂
Ｏ₃・２ＳｉＯ₂等のセラミックスから成り、基体１と一
体成形される、または基体１にＡｇろう等のろう材でろ
う付けされる、またはシーム溶接法等の溶接法により接
合されることによって、基体１の上側主面の外周部に接
合される。

【００２５】さらに、図１の場合、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合
金等の金属から成り、貫通孔２ａに透光性部材４を保持
するための筒状の保持部材５が嵌着される。この保持部
材５の外側の一端には光ファイバ６を固定するための枠
状や筒状の固定部材７が設けられる。保持部材５には、
中央部の軸方向に貫通孔５ａが形成されており、貫通孔
５ａを塞ぐように透光性部材４が貫通孔５ａの枠体２内
側開口の周囲にＡｇろう等によるろう付け、またはＡｕ
−Ｓｎ半田，Ｐｂ−Ｓｎ半田等の半田付けによって気密
に接合される。または、図２に示すように、保持部材５
は貫通孔２ａの枠体２外側開口の周囲に接合され、透光
性部材４は貫通孔２ａの枠体２内側開口の周囲にろう付
けされて気密に接合される。

【００２６】図１の場合、保持部材５を貫通孔２ａに嵌
着することにより、枠体２に対する保持部材５の取り付
けの位置ずれを抑制し、光ファイバ６の光軸と光半導体
素子８の光軸との位置合わせを確実にできるとともに、
透光性部材４と固定部材７の両方が保持部材５に接合さ
れることから、光ファイバ６に対する透光性部材４の位
置ずれも防止でき、光信号を無駄なく確実に伝送でき
る。図２の場合、枠体２と保持部材５をそれぞれ別の材
質とすることができる。例えば、接合時に熱応力によっ
て透光性部材４が破損するのを防ぐために枠体２をＦｅ
−Ｎｉ−Ｃｏ等の透光性部材４と線膨張係数の近い材質
とすることができる。また保持部材５の材質をステンレ
ス鋼（ＳＵＳ）等として固定部材７を保持部材５に溶接
する際に溶接しやすくできる。

【００２７】透光性部材４は、ガラスやサファイア等か
ら成る円板状等の板状のものであり、一主面の外周部に
全周にわたってメタライズ層４ａが形成されており、メ
タライズ層４ａをろう付けすることによって、枠体２ま
たは保持部材５に気密に接合される。メタライズ層４ａ
は、従来周知のモリブデン（Ｍｏ）−マンガン（Ｍｎ）
等のメタライズ層およびその表面に被着されたＮｉメッ
キ層や金（Ａｕ）メッキ層、またはチタン（Ｔｉ）層、
白金（Ｐｔ）層、Ａｕ層が順次被着されたものである。
さらに、透光性部材４の主面の光信号透過部は光学研磨
が施され、透過する光信号の波長に合わせて材料、厚さ
が適宜選択された多層の誘電体層から成る反射防止層が
施されている。

【００２８】透光性部材４の一主面のメタライズ層４ａ
が施される部位において、メタライズ層４ａより小さい
幅でメタライズ層４ａの内周端から外周側の途中までに
相当する部位が略全周にわたって粗面部４ｂ（図３）と
なっており、粗面部４ｂの表面の算術平均粗さＲａはＲ
ａ＝0.1〜５μｍである。これにより、クラックの発生
し易いメタライズ層４ａの内周端に相当する部位におい
て、メタライズ層４ａとの接合力を向上させることがで
き、クラックの発生を有効に防ぐことができる。

【００２９】粗面部４ｂは、図４に示すように、メタラ
イズ層４ａの内周端から透光性部材４の中心側に若干は
み出して形成されていてもよい。この場合、メタライズ
層４ａを形成するための導体ペーストを塗布した際に、
導体ペーストが透光性部材４の主面の中心側へ広がるの
を粗面部４ｂのはみ出し部で抑えることができ、メタラ
イズ層４ａを正確に形成することができる。また、この
場合、粗面部４ｂはメタライズ層４ａよりも透光性部材
４の中心側に１ｍｍ以下の幅ではみ出して設けられるの
がよく、１ｍｍを超えると、粗面部４ｂの表面で光信号
が乱反射される割合が多くなり、光信号を効率よく伝送
するのが困難になる。

【００３０】本発明は、粗面部４ｂの表面にメタライズ
層４ａが形成されることによって、メタライズ層４ａは
透光性部材４との接合が強固になる。その結果、透光性
部材４のメタライズ層４ａをろう付けによって枠体２ま
たは保持部材５に接合し、メタライズ層４ａに熱応力が
加わった場合に、従来、透光性部材４のメタライズ層４
ａの内周端の部位においてメタライズ層４ａが透光性部
材４から剥がれようとするため、透光性部材４にメタラ
イズ層４ａの内周端の部位を起点にクラックが入ってい
たが、メタライズ層４ａが透光性部材４から剥がれにく
くなり、透光性部材４にメタライズ層４ａの内周端の部
位を起点としたクラックが生ずることを防止できる。従
って、透光性部材４に白濁が生じたり両主面間を貫通す
るクラックが発生するのを防いで、光半導体パッケージ
内部に収容する光半導体素子８を気密に収容し、光半導
体素子８を長期にわたり正常かつ安定に作動させ、また
光信号を効率よく伝送させ得る。

【００３１】粗面部４ｂを施す範囲は、メタライズ層４
ａの内周端から外周側に向けて0.2ｍｍからメタライズ
層４ａの半分の幅であるのがよい。0.2ｍｍ未満の場
合、粗面部４ｂの幅が狭すぎるため、メタライズ層４ａ
の内周端に応力が加わった際に、メタライズ層４ａが透
光性部材４から剥がれ易くなり、透光性部材４にメタラ
イズ層４ａとの界面を起点としたクラックが生ずる場合
がある。また、粗面部４ｂの幅はメタライズ層４ａの半
分の幅であれば、メタライズ層４ａの内周端に応力が加
わった際、メタライズ層４ａが透光性部材４から剥がれ
にくくするのに十分であり、メタライズ層４ａの半分の
幅を超える幅で形成せずともよい。また、粗面部４ｂを
メタライズ層４ａの内周端からメタライズ層４ａの半分
の幅を超える幅で外周側に形成すると、粗面部４ｂが板
状の透光性部材４の外周端付近にまで形成されることと
なり、粗面化加工時に透光性部材４の外周端にカケやク
ラックが生じるという不具合がある。従って、粗面部４
ｂは透光性部材４の外周端にまで形成しないようにする
必要がある。

【００３２】粗面部４ｂは、図３，図４に示すように、
透光性部材４の主面の全面を光学研磨した後に、外周部
のみを粗面化加工することによって形成する。砥石で外
周部を粗面化加工したり、または光信号の透過部にマス
クを施し、その後にサンドブラスト加工を施すことによ
り粗面部４ｂを形成する。

【００３３】透光性部材４の保持部材５は、金属のイン
ゴットに圧延加工や打ち抜き加工等の従来周知の金属加
工法を施すことによって所定形状に製作される。透光性
部材４の接合は、図３に示すように透光性部材４の軸方
向と貫通孔５ａの軸方向が一致するようにして接合され
る。または、図５に示すように、保持部材５の透光性部
材４との接合面を傾斜面として、透光性部材４の軸方向
と貫通孔５ａの軸方向とをずらして接合してもよい。こ
の場合、透光性部材４の表面での光の反射、特に正反射
（光の入射面への垂直入射による反射）を防ぐことによ
り、光の反射による損失を抑制することができる。この
とき、透光性部材４の軸方向と貫通孔５ａの軸方向との
なす角度は１〜10°が好ましい。１°未満では、光半導
体素子８がＬＤである場合、光半導体素子８からの光が
透光性部材４表面で正反射し、その反射光が光半導体素
子８に戻って、反射光により光半導体素子８の温度が上
昇したり、光半導体素子８の発振周波数がずれて光半導
体素子８が誤作動する場合がある。また光半導体素子８
がＰＤである場合、光ファイバ６からの光信号が透光性
部材４表面で正反射し、その反射光が光ファイバ６に戻
って、光ファイバ６を伝送される光信号にノイズが発生
する原因となる。10°を超えると、透光性部材４表面で
の斜め入射による反射光の強度が大きくなり、透光性部
材４で光信号を効率よく通過させることが困難になる。

【００３４】保持部材５は、Ａｇろう等によるろう付
け、Ａｕ−Ｓｎ半田，Ｐｂ−Ｓｎ半田等の半田付けによ
り、例えば図２の場合その一端が貫通孔２ａの枠体２外
側開口の周囲に接合され、透光性部材４とともに貫通孔
２ａを気密に塞ぐ。

【００３５】光ファイバ６は、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金等
の金属から成る枠状や円筒状の固定部材７に固定されて
おり、固定部材７の一端が保持部材５の外側の他端にレ
ーザ溶接法等の溶接によって接合され、光ファイバ６が
固定部材７を介して枠体２の一側部に接合される。これ
により、光ファイバ６を介して光半導体パッケージ内部
に収容する光半導体素子８と外部との光信号の授受が可
能となる。

【００３６】そして、本発明の光半導体パッケージは、
光半導体素子８の電極を外部電気回路に電気的に接続
し、しかる後、枠体２の上面にＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金等
の金属から成る蓋体３を半田付け法やシームウエルド法
により接合することにより、製品としての光半導体装置
となる。この光半導体装置は、外部電気回路から供給さ
れる電気信号によって光半導体素子８に光を励起させ、
この光を透光性部材４、光ファイバ６の順に透過させ、
光ファイバ６を介して外部に伝送することによって、高
速光通信等に使用される。または、外部から光ファイバ
６を伝送されてくる光信号を、透光性部材４を透過さ
せ、光半導体素子８に受光させて光信号を電気信号に変
換することによって、高速光通信等に使用される。

【００３７】なお、本発明は上記実施の形態に限定され
ず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更を施
すことは何等差し支えない。

【００３８】

【発明の効果】本発明は、上側主面に光半導体素子を載
置する載置部を有する基体と、基体の上側主面の外周部
に載置部を囲繞するように接合され、側部に貫通孔が形
成された枠体と、透光性部材を保持するとともに貫通孔
に嵌着された筒状の保持部材と、保持部材の枠体内側の
一端に一主面の外周部がろう付けされて保持された板状
の透光性部材とを具備し、透光性部材は、一主面の外周
部に略全周にわたって形成されたメタライズ層を介して
ろう付けされているとともに、一主面のメタライズ層の
内周端から外周側のメタライズ層より小さい幅の部位が
略全周にわたって算術平均粗さを0.1〜５μｍとされて
いるか、または、枠体の貫通孔の開口の周囲に一主面の
外周部がろう付けされた板状の透光性部材とを具備し、
透光性部材は、一主面の外周部に略全周にわたって形成
されたメタライズ層を介してろう付けされているととも
に、一主面のメタライズ層の内周端から外周側のメタラ
イズ層より小さい幅の部位が略全周にわたって算術平均
粗さを0.1〜５μｍとされていることにより、透光性部
材とその接合部位に形成されるメタライズ層とが強固に
接合される。その結果、メタライズ層をろう付けして枠
体の貫通孔または保持部材に接合した際にメタライズ層
に熱応力が加わっても、メタライズ層は透光性部材から
剥がれにくくなる。

【００３９】また、透光性部材にメタライズ層の内周端
に相当する部位を起点としたクラックが入りにくくな
る。従って、透光性部材に多数のクラックが入って内部
が白濁するのを防止し、透光性部材の内部で光信号が乱
反射するのを防止できる。さらに、光半導体パッケージ
の内部に収容する光半導体素子を気密に収容し、光半導
体素子を長期にわたり正常かつ安定に作動させ得るとと
もに、光信号を効率よく伝送させ得る光半導体パッケー
ジとすることができる。

【００４０】本発明は、好ましくは貫通孔は大径部と小
径部とから成り、透光性部材が小径部の開口の周囲にろ
う付けされていることにより、透光性部材が枠体の内部
に位置することになるため光半導体パッケージを小型化
することができ、また透光性部材を貫通孔内に収容して
ろう付けできるためその位置決めを容易に行なえる。さ
らに、貫通孔の内面と透光性部材の側面との間には隙間
が生じるため、枠体から透光性部材に加わる応力を小さ
くして透光性部材の破損等を防ぐこともできる。

【００４１】本発明の光半導体装置は、上記本発明の光
半導体素子収納用パッケージと、載置部に載置固定され
た光半導体素子と、枠体の上面に接合された蓋体とを具
備したことにより、上記本発明の光半導体パッケージを
用いた信頼性の高いものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光半導体パッケージについて実施の形
態の例を示す断面図である。

【図２】本発明の光半導体パッケージについて実施の形
態の他の例を示す断面図である。

【図３】本発明の光半導体パッケージにおける透光性部
材およびその周辺を示す要部断面図である。

【図４】本発明の光半導体パッケージの透光性部材につ
いて実施の形態の他の例を示す断面図である。

【図５】本発明の光半導体パッケージの透光性部材につ
いて実施の形態の他の例を示し、透光性部材およびその
周辺を示す要部断面図である。

【図６】従来の光半導体パッケージの例の断面図であ
る。

【図７】従来の光半導体パッケージの透光性部材および
その周辺を示す断面図である。

【符号の説明】

１：基体１ａ：載置部２：枠体２ａ：貫通孔４：透光性部材４ａ：メタライズ層４ｂ：粗面部８：光半導体素子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】上側主面に光半導体素子を載置する載置
部を有する基体と、該基体の前記上側主面の外周部に前
記載置部を囲繞するように接合され、側部に貫通孔が形
成された枠体と、透光性部材を保持するとともに前記貫
通孔に嵌着された筒状の保持部材と、該保持部材の前記
枠体内側の一端に一主面の外周部がろう付けされて保持
された板状の透光性部材とを具備した光半導体素子収納
用パッケージにおいて、前記透光性部材は、前記一主面
の外周部に略全周にわたって形成されたメタライズ層を
介してろう付けされているとともに、前記一主面の前記
メタライズ層の内周端から外周側の前記メタライズ層よ
り小さい幅の部位が略全周にわたって算術平均粗さを0.
1〜５μｍとされていることを特徴とする光半導体素子
収納用パッケージ。
【請求項２】上側主面に光半導体素子を載置する載置
部を有する基体と、該基体の前記上側主面の外周部に前
記載置部を囲繞するように接合され、側部に貫通孔が形
成された枠体と、前記貫通孔の開口の周囲に一主面の外
周部がろう付けされた板状の透光性部材とを具備した光
半導体素子収納用パッケージにおいて、前記透光性部材
は、前記一主面の外周部に略全周にわたって形成された
メタライズ層を介してろう付けされているとともに、前
記一主面の前記メタライズ層の内周端から外周側の前記
メタライズ層より小さい幅の部位が略全周にわたって算
術平均粗さを0.1〜５μｍとされていることを特徴とす
る光半導体素子収納用パッケージ。
【請求項３】前記貫通孔は大径部と小径部とから成
り、前記透光性部材が前記小径部の開口の周囲にろう付
けされていることを特徴とする請求項２記載の光半導体
素子収納用パッケージ。
【請求項４】請求項１〜３のいずれかに記載の光半導
体素子収納用パッケージと、前記載置部に載置固定され
た前記光半導体素子と、前記枠体の上面に接合された蓋
体とを具備したことを特徴とする光半導体装置。