JP2003344722A - 光通信用パッケージ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ガラスレンズへの熱応力の集中を緩和させガラ
スレンズや透光性部材等のクラックや破損を防止する光
通信用パッケージ及びその製造方法を提供する。 【解決手段】キャビティ部１４を形成する基体１５の一
側壁部に穿孔され、キャビティ部１４に連通する貫通孔
２０に挿入して固着される金属製固定部材２１の挿通孔
２２の軸線を合わせて、金属筒一体形非球面ガラスレン
ズ体２５を有する光通信用パッケージ１０において、金
属製固定部材２１が第１のレンズホルダー２６と第２の
レンズホルダー２７からなり、第１のレンズホルダー２
６が先端部をキャビティ部１４内に突出させて貫通孔２
０に接合され、金属筒一体形非球面ガラスレンズ体２５
が第２のレンズホルダー２７に接合され、第２のレンズ
ホルダー２７がキャビティ部１４内に突出した第１のレ
ンズホルダー２６に金属筒一体形非球面ガラスレンズ体
２５を挿通孔２２に収納させて接合されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、光通信用の半導体
素子を収容するための光通信用パッケージ及びその製造
方法に係り、より詳細には光源光を平行な光束にした
り、平行な光束を集光したりする金属筒一体形非球面ガ
ラスレンズ体を備える光通信用パッケージ及びその製造
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】光通信用の半導体素子を収容するための
光通信用パッケージには、本体がセラミック製や金属製
のもの、外部接続端子の接合形状がデュアルインライン
（Ｄｕａｌ ｉｎ Ｌｉｎｅ）型やバタフライ（Ｂｕｔ
ｔｅｒｆｌｙ）型等のものがある。図６に示すように、
例えば、金属製でバタフライ型の光通信用パッケージ５
０は、底部が放熱性に優れたＣｕ−Ｗ（ポーラス状に形
成したタングステンに銅を含浸させたりして作製する）
やＣｕ−Ｍｏ−Ｃｕ（銅モリブデン銅の３層構造からな
る接合板）等、側面部がセラミックと熱膨張係数が近似
するＫＶ（Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ系合金、商品名「Ｋｏｖａ
ｒ（コバール）」）や４２アロイ（Ｆｅ−Ｎｉ系合金）
等の金属部材からなり、内部に半導体素子を搭載するた
めのキャビティ部５１を設ける基体５２を有する。ま
た、光通信用パッケージ５０は、この基体５２の一側壁
部に穿孔され、キャビティ部５１に連通する貫通孔５３
と、この貫通孔５３の外側周辺部にろう付け接合され、
キャビティ部５１に光信号を通すための挿通孔５５を設
けるＫＶや４２アロイ等の金属材からなる金属製固定部
材５４を有する。

【０００３】更に、光通信用パッケージ５０は、この金
属製固定部材５４の挿通孔５５を接合して塞ぎ、キャビ
ティ部５１内の気密性を保持すると同時に、光ファイバ
ーの先端と対向させて光源光を平行な光束にしたり、平
行な光束を集光したりして半導体素子との間で光の授受
を行うための金属筒一体形非球面ガラスレンズ体５６を
有する。そして、光通信用パッケージ５０は、基体５２
の一側壁部に隣接する相対向する壁部にそれぞれ穿設さ
れた窓枠部に接合され、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）等のセ
ラミック材に、基体５２のキャビティ部５１側から基体
５２の外側にかけて導通して形成される導体配線パター
ン５８、５８ａを備えるフィードスルー基板５７を有
し、フィードスルー基板５７の基体５２の外側部分の導
体配線パターン５８ａにバタフライ型にろう付け接合さ
れ、外部と電気的接続を行うためのＫＶや４２アロイ等
の金属部材からなる外部接続端子５９を有している。

【０００４】この光通信用パッケージ５０は、基体５２
のキャビティ部５１に半導体素子等を載置し、半導体素
子とフィードスルー基板５７の基体５２のキャビティ部
５１側に設けられた導体配線パターン５８とをボンディ
ングワイヤ等で接続して外部接続端子５９と半導体素子
とを導通状態とする。また、光ファイバー部材を金属製
固定部材５４に、ＹＡＧ等のレーザーを使用して溶接し
た後、基体５２の上面に金属やセラミック等からなる蓋
体６０を、ガラス、ろう材、又は樹脂等からなる封止材
で接合することで光半導体モジュールが形成され、取付
け孔６１を介してボード等にねじ止め固定される。

【０００５】光通信用パッケージ５０は、図７に示すよ
うに、金属製固定部材５４を、基体５２の一側壁部に穿
孔されキャビティ部５１に連通する貫通孔５３の外側周
辺部に、Ａｇ−Ｃｕろう等の高温ろう材６２で接合して
いる。そして、金属製固定部材５４の挿通孔５５部分に
設けられた小径孔から大径孔となる段差部６３には、光
学ガラス等からなる非球面ガラスレンズ６４をステンレ
ス等からなる金属筒６５に接合して形成した金属筒一体
形非球面ガラスレンズ体５６の金属筒６５の外周部を挿
通孔５５の段差部６３との間にＡｕ−ＳｎろうやＡｕ−
Ｇｅろう等の低温ろう材６６を用いて、金属筒一体形非
球面ガラスレンズ体５６をろう付け接合している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たような従来の光通信用パッケージ及びその製造方法
は、次のような問題がある。 （１）金属製固定部材と金属筒一体形非球面ガラスレン
ズ体とを低温ろう材を介して加熱接合した後に冷却する
と、枠体及び金属製固定部材と、金属筒一体形非球面ガ
ラスレンズ体の非球面ガラスレンズとの熱膨張係数の違
いによって、金属筒と非球面ガラスレンズの接合部近傍
の非球面ガラスレンズに大きな引っ張り応力が生じる。
この状態で例えば、−６５℃と１５０℃間を移動する温
度サイクル試験等の信頼性試験を行うと膨張と収縮の繰
り返しによって、熱応力を内在した非球面ガラスレンズ
にクラックや破損が発生し、キャビティ部の気密性を保
つことができなくなる。 （２）気密性を確保するために、図８に示すように、金
属製固定部材５４と金属筒一体形非球面ガラスレンズ体
５６での接合による気密性確保に代えて、金属製固定部
材５４の小径孔から大径孔の間に、更に中径孔を形成し
てもう一つの段差部６３ａを設け、この段差部６３ａに
平板レンズ等からなる透光性部材６７をガラスや、低温
ろう材等からなる接合材６８を用いて接合することが行
われている。しかしながら、非球面ガラスレンズ６４に
発生する熱応力によって、金属製固定部材５４を経由し
て透光性部材６７にも応力が加わり、透光性部材６７及
び／又は接合材６８にクラックや破損が発生し、キャビ
ティ部５１の気密性が保てなくなる場合がある。本発明
は、かかる事情に鑑みてなされたものであって、金属筒
一体形非球面ガラスレンズ体の非球面ガラスレンズへの
熱応力の集中を緩和させ、非球面ガラスレンズや透光性
部材等に発生するクラックや破損を防止する光通信用パ
ッケージ及びその製造方法を提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的に沿う本発明に
係る光通信用パッケージは、内部に光通信用の半導体素
子を搭載するためのキャビティ部を形成する基体の一側
壁部に穿孔され、キャビティ部に連通する貫通孔に挿入
して固着される金属製固定部材の挿通孔の軸線を合わせ
て、光の形態を変換するための金属筒一体形非球面ガラ
スレンズ体を有する光通信用パッケージにおいて、金属
製固定部材が第１のレンズホルダーと第２のレンズホル
ダーからなり、第１のレンズホルダーが先端部をキャビ
ティ部内に突出させて貫通孔に接合され、金属筒一体形
非球面ガラスレンズ体が第２のレンズホルダーに接合さ
れ、しかも第２のレンズホルダーが貫通孔よりキャビテ
ィ部内に突出した部分の第１のレンズホルダーに金属筒
一体形非球面ガラスレンズ体を挿通孔に収納させて接合
されている。これにより、金属製固定部材が第１と、第
２のレンズホルダーに分解され、基体に接合されてキャ
ビティ部側に突出する第１のレンズホルダーには、第２
のレンズホルダーを介して金属筒一体形非球面ガラスレ
ンズ体が接合されるので、直接第１のレンズホルダーに
接合されることなく、また、第１のレンズホルダーのキ
ャビティ部側への突出部分によって、接合部材間で熱膨
張係数に差があっても弾性変形を緩和することができ、
ガラスレンズからのクラック、破損を防止できる。

【０００８】ここで、第２のレンズホルダーには大径孔
から中径孔になる第１の段差部を有し、更に中径孔から
小径孔になる第２の段差部を有し、第２の段差部に金属
筒一体形非球面ガラスレンズ体が接合され、しかも第１
の段差部に第１のレンズホルダーが接合されているのが
よい。これにより、第１のレンズホルダーに直接当接し
て接合することなく金属筒一体形非球面ガラスレンズ体
を接合でき、また、第１のレンズホルダーと金属筒一体
形非球面ガラスレンズ体の間には空間部を設けることが
できるので、接合部材間で熱膨張係数に差があっても弾
性変形を緩和することができ、ガラスレンズからのクラ
ック、破損を防止できる。

【０００９】また、第１のレンズホルダーに金属筒一体
形非球面ガラスレンズ体と軸線を合わせる透光性部材が
接合され、キャビティ部内が気密に保持されるのがよ
い。これにより、第１のレンズホルダーのキャビティ部
側への突出部分によって、接合部材間で熱膨張係数に差
があっても弾性変形を緩和することができるので、透光
性部材への影響がなく、たとえ金属筒一体形非球面ガラ
スレンズ体のガラスレンズにクラック、破損が発生した
としても、透光性部材によって気密性を確保することが
できる。

【００１０】前記目的に沿う本発明に係る光通信用パッ
ケージの製造方法は、内部に光通信用の半導体素子を搭
載するために枠体と底板を接合してキャビティ部を形成
する基体の一側壁部にキャビティ部に連通する貫通孔を
形成し、貫通孔に挿入して固着する金属製固定部材の挿
通孔の軸線を合わせて、光束を変換するための金属筒一
体形非球面ガラスレンズ体を接合する光通信用パッケー
ジの製造方法において、金属製固定部材を、枠体のキャ
ビティ部側の壁面からキャビティ部内部に突出する部分
が金属筒一体形非球面ガラスレンズ体の幅長さ以上を有
する第１のレンズホルダーと、挿通孔に大径孔から中径
孔になる第１の段差部と中径孔から小径孔になる第２の
段差部を有する第２のレンズホルダーとに分割して形成
する第１工程と、貫通孔に第１のレンズホルダーを、第
１のレンズホルダーの一方の先端がキャビティ部側に突
出する状態に高温ろう材で接合する第２工程と、第２の
レンズホルダーの第２の段差部に金属筒一体形非球面ガ
ラスレンズ体を溶接、ガラス、又は低温ろう材で接合し
た第２のレンズホルダーの第１の段差部を、第１のレン
ズホルダーの先端部に当接させ低温ろう材で接合する第
３工程を有する。これにより、金属製固定部材を第１
と、第２のレンズホルダーに分解して、第２のレンズホ
ルダーに容易に金属筒一体形非球面ガラスレンズ体を接
合した後、更に、第２のレンズホルダーを第１のレンズ
ホルダーに容易に接合することができる。

【００１１】ここで、貫通孔に第１のレンズホルダーを
高温ろう材で接合した後に、第１のレンズホルダーに金
属筒一体形非球面ガラスレンズ体と軸線を合わせる透光
性部材を低温ろう材で接合する工程を有するのがよい。
これにより、キャビティ部内の気密性を保持するための
透光性部材を容易に接合することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】続いて、添付した図面を参照しつ
つ、本発明を具体化した実施の形態について説明し、本
発明の理解に供する。ここに、図１（Ａ）、（Ｂ）はそ
れぞれ本発明の一実施の形態に係る光通信用パッケージ
の平面図、Ａ−Ａ’線縦断面図、図２は同光通信用パッ
ケージの金属製固定部材の説明図、図３は同光通信用パ
ッケージの変形例の金属製固定部材の説明図、図４
（Ａ）〜（Ｃ）はそれぞれ同光通信用パッケージの金属
製固定部材の製造方法の説明図、図５（Ａ）〜（Ｄ）は
それぞれ同光通信用パッケージの変形例の金属製固定部
材の製造方法の説明図である。

【００１３】図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、本発明
の一実施の形態に係る光通信用パッケージ１０は、金属
製の枠体１１と、ボード等に取り付けるための固定用孔
１２を備えた金属製の底板１３とをろう付け接合して、
内部に光通信用の半導体素子等を搭載するためのキャビ
ティ部１４を形成する基体１５を有している。この基体
１５の枠体１１の一側面部の両側に位置し、対向する壁
部には、それぞれキャビティ部１４に連通する窓枠状切
り欠き部が設けられ、キャビティ部１４側となる導体配
線パターン１６と、枠体１１の外側となる導体配線パタ
ーン１６ａを備えたセラミックからなるフィードスルー
基板１７が嵌入、ろう付け接合されている。そして、更
にフィードスルー基板１７及び枠体１１の上面に蓋体
（図示せず）を接合するためのシールリング１８がろう
付け接合されている。導体配線パターン１６は、キャビ
ティ部１４側で半導体素子とワイヤボンディング等で接
続するのに用いられ、導体配線パターン１６ａは、枠体
１１の外側で外部接続端子１９とバタフライ型にろう付
け接合されるのに用いられている。また、枠体１１の一
側壁部には、キャビティ部１４に連通する貫通孔２０が
穿孔されて設けられている。そして、貫通孔２０には、
挿入して固着される金属製固定部材２１の挿通孔２２の
軸線を合わせて、光源光を平行な光束に変換したり、平
行な光束を集光したりするための光学ガラス等からなる
非球面ガラスレンズ２３をフェライト系ステンレス鋼等
からなる金属筒２４に接合して形成されている金属筒一
体形非球面ガラスレンズ体２５を有している。

【００１４】図２に示すように、本発明の一実施の形態
に係る光通信用パッケージ１０の金属製固定部材２１
は、ＫＶや４２アロイ等の金属材から切削加工等により
それぞれを形成する第１のレンズホルダー２６と第２の
レンズホルダー２７に分割されたものから構成されてい
る。第１のレンズホルダー２６は、枠体１１に接合した
時に枠体１１の外側となる一方の端部に鍔部２８を設
け、他方の端部の先端部をキャビティ部１４内に突出さ
せて、枠体１１の貫通孔２０の壁面、及び貫通孔２０の
周縁部に接合されている。金属筒一体形非球面ガラスレ
ンズ体２５は、金属筒２４の部分で第２のレンズホルダ
ー２７に接合され、更に、第２のレンズホルダー２７が
貫通孔２０よりキャビティ部１４内に突出した部分の第
１のレンズホルダー２６に、金属筒一体形非球面ガラス
レンズ体２５を挿通孔２２内に収納させて接合されてい
る。

【００１５】第２のレンズホルダー２７は、挿通孔２２
ａに大径孔２９から中径孔３０になる第１の段差部３１
を有し、更に、中径孔３０から小径孔３２になる第２の
段差部３３を有し、この第２の段差部３３に金属筒一体
形非球面ガラスレンズ体２５の金属筒２４が接合され、
しかも、第１の段差部３１には、第１のレンズホルダー
２６が接合されているのがよい。金属筒一体形非球面ガ
ラスレンズ体２５は第１のレンズホルダー２６に直接当
接して接合することなく接合でき、また、金属筒一体形
非球面ガラスレンズ体２５と第１のレンズホルダー２６
との間に空間部を設けることができるので、接合部材間
で熱膨張係数に差があっても弾性変形を緩和することが
でき、非球面ガラスレンズ２３のクラック、破損を防止
できる。

【００１６】図３に示すように、本発明の一実施の形態
に係る光通信用パッケージ１０の変形例の金属製固定部
材２１ａは、ＫＶや４２アロイ等の金属材から切削加工
等によりそれぞれを形成する第１のレンズホルダー２６
ａと第２のレンズホルダー２７に分割されたものから構
成されている。第１のレンズホルダー２６ａは、枠体１
１に接合した時に枠体１１の外側となる一方の外側端部
に鍔部２８と、挿通孔２２ｂの鍔部２８と同位置端部側
に大きい孔径から小さい孔径に変化させて形成する１又
は複数の段差部３４が設けられている。そして、この段
差部３４には、金属筒一体形非球面ガラスレンズ体２５
と軸線を合わせるホウケイ酸ガラスやサファイア等の平
板レンズ等からなる透光性部材３５が接合されている。
なお、第２のレンズホルダー２７と金属筒一体形非球面
ガラスレンズ体２５との接合、及び第２のレンズホルダ
ー２７と第１のレンズホルダー２６ａとの接合は、前述
の金属製固定部材２０の場合と同様に形成されている。
この透光性部材３５は、金属筒一体形非球面ガラスレン
ズ体２５の非球面ガラスレンズ２３に熱応力があって
も、第１のレンズホルダー２６ａのキャビティ部１４側
に突出する部分によって、透光性部材３５にまで応力が
加わらないので、透光性部材３５にクラックや破損を発
生させることなく、キャビティ部１４の気密性を保つこ
とができる。

【００１７】次いで、本発明の一実施の形態に係る光通
信用パッケージ１０の製造方法を説明する。セラミック
と熱膨張係数が近似するＫＶや、４２アロイ等の金属塊
を切削したり、パイプ状となったＫＶや、４２アロイ等
を輪切りにしてから押し曲げ、平面視して矩形状に形成
する枠体１１には、更に、この枠体１１の一側壁部と隣
接する位置に対向する壁部の上部からそれぞれキャビテ
ィ部１４に連通する実質的に矩形状からなる窓枠状切り
欠き部と、窓枠状切り欠き部が形成されていない枠体１
１の一側壁部にもキャビティ部１４に連通する実質的に
円形からなる貫通孔２０を形成する。一方、半導体素子
からの発熱を放熱するのに優れるＣｕ−Ｗや、Ｃｕ−Ｍ
ｏ−Ｃｕ等の金属板から形成され、ボード等の取り付け
部材にねじ等で取り付けるための固定用孔１２を備えた
底板１３を形成する。

【００１８】枠体１１と底板１３には、Ｎｉめっきを施
した後、接合部に例えば、Ａｇ−Ｃｕろう等の高温ろう
材を挟んで加熱し、ろう付け接合することで、内部に光
通信用のレーザーダイオード、フォトダイオード等の半
導体素子を搭載するためのキャビティ部１４を有する基
体１５を形成する。また、窓枠状切り欠き部には、セラ
ミックからなるフィードスルー基板１７の窓枠状切り欠
き部と当接する部分に形成されたメタライズパターンに
Ｎｉめっきを施した後、Ａｇ−Ｃｕろう等の高温ろう材
を接合部に挟んで加熱し、ろう付け接合する。更に、枠
体１１及びフィードスルー基板１７の上面の全周には、
ＫＶや、４２アロイ等からなるシールリング１８をＡｇ
−Ｃｕろう等の高温ろう材を接合部に挟んで加熱し、ろ
う付け接合する。

【００１９】ここで、アルミナ等のセラミックからなる
フィードスルー基板１７は、例えば、アルミナ粉末にマ
グネシア、シリカ、カルシア等の焼結助剤を適当量加え
た粉末に、ジオクチルフタレート等の可塑剤と、アクリ
ル樹脂等のバインダー、及びトルエン、キシレン、アル
コール類等の溶剤を加え、十分に混練し、脱泡して粘度
２０００〜４００００ｃｐｓのスラリーを作製し、ドク
ターブレード法等によって、例えば、厚み０．２５ｍｍ
のロール状のシートを形成し、適当なサイズにカットし
た矩形状のシートから作製する。このセラミックグリー
ンシートにタングステンや、モリブデン等の高融点金属
で導体配線パターン１６、１６ａや、窓枠状切り欠き部
に当接してろう材で接合するためのメタライズパターン
を形成し、各セラミックグリーンシートを積層した積層
体を約１５５０℃の還元性雰囲気中でセラミックと高融
点金属を同時焼成して形成する。なお、ここで用いられ
るセラミックは、アルミナに限定されるものではなく、
アルミナ以外のガラスセラミック、窒化アルミニウム等
のセラミックであってもよい。また、導体配線パターン
を形成する金属もセラミックの焼成温度に合わせて、逐
次、低融点金属や、高融点金属が選定できる。

【００２０】枠体１１の外側での導体配線パターン１６
ａには、外部接続端子１９をバタフライ型に当接し、Ａ
ｇ−Ｃｕろう等の高温ろう材を用いてろう付け接合す
る。また、キャビティ部１４側での導体配線パターン１
６は、半導体素子とボンディングワイヤ等で接続するた
めに用いられる。なお、上述のＡｇ−Ｃｕろう等の高温
ろう材を用いたろう付け接合は、各接合部分を一度に合
わせて加熱し接合する場合と、接合する部分を複数回に
分けて加熱し接合する場合がある。

【００２１】次いで、図４（Ａ）〜（Ｃ）を参照しなが
ら、キャビティ部１４に連通する貫通孔２０に挿入し固
着して有し、金属筒一体形非球面ガラスレンズ体２５を
接合して有する金属製固定部材２１の製造方法を詳細に
説明する。図４（Ａ）に示すように、金属製固定部材２
１は、円柱形状からなる第１のレンズホルダー２６と第
２のレンズホルダー２７の２つの部材から構成されるよ
うに作製される。第１のレンズホルダー２６は、枠体１
１のキャビティ部１４側の壁面からキャビティ部１４内
部に突出する部分が金属筒一体形非球面ガラスレンズ体
２５の外形幅長さ以上の長さを有し、枠体１１の外側と
なる一方の端部の外周部に鍔部２８を有し、中心部に挿
通孔２２を有するように、ＫＶや、４２アロイ等の金属
塊に切削加工等を行って作製する。第２のレンズホルダ
ー２７は、中心部に挿通孔２２ａを有し、この挿通孔２
２ａが大径孔２９から中径孔３０になる第１の段差部３
１と、中径孔３０から小径孔３２になる第２の段差部３
３を有するように、ＫＶや、４２アロイ等の金属塊に切
削加工等を行って作製する。

【００２２】次に、図４（Ｂ）に示すように、第１のレ
ンズホルダー２６は、枠体１１の貫通孔２０に、枠体１
１の外側から一方の端部がキャビティ部１４側に突出す
るように挿入し、他方の端部の鍔部２８を枠体１１の外
側壁面にＡｇ−Ｃｕろう等からなる高温ろう材３６を介
して当接させ、加熱して枠体１１とろう付け接合する。
一方、第２のレンズホルダー２７には、金属筒一体形非
球面ガラスレンズ体２５が金属筒一体形非球面ガラスレ
ンズ体２５の金属筒２４の部分を第２のレンズホルダー
２７に形成された第２の段差部３３に当接できるように
して、ＹＡＧレーザー等を用いた溶接、低融点ガラス等
を用いたガラス、又は、Ａｕ−Ｓｎろうや、Ａｕ−Ｇｅ
ろう等を用いた低温ろう材で接合する。

【００２３】次に、図４（Ｃ）に示すように、金属筒一
体形非球面ガラスレンズ体２５が接合された第２のレン
ズホルダー２７は、第２のレンズホルダー２７に形成さ
れた第１の段差部３１を、第１のレンズホルダー２６の
キャビティ部１４側に突出する先端部との間にＡｕ−Ｓ
ｎろうや、Ａｕ−Ｇｅろうや、はんだ等からなる低温ろ
う材３７を介して当接させ、加熱して第１のレンズホル
ダー２６とろう付け接合する。

【００２４】次いで、図５（Ａ）〜（Ｄ）を参照しなが
ら、キャビティ部１４に連通する貫通孔２０に挿入し固
着して有し、金属筒一体形非球面ガラスレンズ体２５を
接合して有する変形例の金属製固定部材２１ａの製造方
法を説明する。図５（Ａ）に示すように、金属製固定部
材２１ａは、円柱形状からなる第１のレンズホルダー２
６ａと第２のレンズホルダー２７の２つの部材から構成
されるように作製される。第１のレンズホルダー２６ａ
は、枠体１１のキャビティ部１４側の壁面からキャビテ
ィ部１４内部に突出する部分が金属筒一体形非球面ガラ
スレンズ体２５の外形幅長さ以上の長さを有し、枠体１
１の外側となる一方の端部の外周部に鍔部２８を有し、
中心部に挿通孔２２ｂを有するように、ＫＶや、４２ア
ロイ等の金属塊に切削加工等を行って作製する。挿通孔
２２ｂは、鍔部２８側の挿通孔２２ｂに大きい孔径から
小さい孔径に切削加工等を行って形成する１又は複数か
らなる段差部３４を作製する。第２のレンズホルダー２
７は、前述の金属製固定部材２１の場合と同様に作製す
る。

【００２５】次に、図５（Ｂ）に示すように、第１のレ
ンズホルダー２６ａは、前述の金属製固定部材２１の場
合と同様にして、枠体１１の貫通孔２０及びその周縁部
に、Ａｇ−Ｃｕろう等からなる高温ろう材３６でろう付
け接合する。

【００２６】次に、図５（Ｃ）に示すように、第２のレ
ンズホルダー２７の第２の段差部３３には、前述の金属
製固定部材２１の場合と同様にして、金属筒一体形非球
面ガラスレンズ体２５を、ＹＡＧレーザー等を用いた溶
接、低融点ガラス等を用いたガラス、又は、Ａｕ−Ｓｎ
ろうや、Ａｕ−Ｇｅろう等を用いた低温ろう材で接合す
る。一方、第１のレンズホルダー２６ａの段差部３４に
は、金属筒一体形非球面ガラスレンズ体２５と軸線を合
わせる平板レンズ等からなる透光性部材３５を、ガラス
や、Ａｕ−Ｓｎろう、Ａｕ−Ｇｅろう等の低温ろう材等
からなる接合材３８で接合する。

【００２７】次に、図５（Ｄ）に示すように、金属筒一
体形非球面ガラスレンズ体２５が接合された第２のレン
ズホルダー２７は、前述の金属製固定部材２１の場合と
同様にして、第１の段差部３１を、第１のレンズホルダ
ー２６ａのキャビティ部１４側に突出する先端部との間
にＡｕ−Ｓｎろうや、Ａｕ−Ｇｅろうや、はんだ等から
なる低温ろう材３７を介して当接させ、加熱して第１の
レンズホルダー２６ａとろう付け接合する。

【００２８】なお、Ａｇ−Ｃｕろう等の高温ろう材の接
合面となる金属表面には、通常Ｎｉめっきが施されてい
る。また、Ａｕ−Ｓｎろうや、Ａｕ−Ｇｅろう等の低温
ろう材の接合面となる金属表面には、通常Ｎｉめっき及
びＡｕめっきが施されている。

【００２９】

【発明の効果】請求項１とこれに従属する請求項２又は
３記載の光通信用パッケージは、金属製固定部材が第１
のレンズホルダーと第２のレンズホルダーからなり、第
１のレンズホルダーが先端部をキャビティ部内に突出さ
せて貫通孔に接合され、金属筒一体形非球面ガラスレン
ズ体が第２のレンズホルダーに接合され、しかも第２の
レンズホルダーが貫通孔よりキャビティ部内に突出した
部分の第１のレンズホルダーに金属筒一体形非球面ガラ
スレンズ体を挿通孔に収納させて接合されているので、
金属筒一体形非球面ガラスレンズ体が直接第１のレンズ
ホルダーに接合されることなく、また、第１のレンズホ
ルダーのキャビティ部側への突出部分によって弾性変形
を緩和することができ、ガラスレンズのクラック、破損
を防止できる。

【００３０】特に、請求項２記載の光通信用パッケージ
は、第２のレンズホルダーに大径孔から中径孔になる第
１の段差部、中径孔から小径孔になる第２の段差部を有
し、第２の段差部に金属筒一体形非球面ガラスレンズ体
が接合され、しかも第１の段差部に第１のレンズホルダ
ーが接合されているので、第１のレンズホルダーに直接
当接して接合することなく、また、第１のレンズホルダ
ーと金属筒一体形非球面ガラスレンズ体の間には空間部
を設けることができることで弾性変形を緩和することが
でき、ガラスレンズからのクラック、破損を防止でき
る。

【００３１】また、請求項３記載の光通信用パッケージ
は、第１のレンズホルダーに金属筒一体形非球面ガラス
レンズ体と軸線を合わせる透光性部材が接合され、キャ
ビティ部内が気密に保持されるので、第１のレンズホル
ダーのキャビティ部側への突出部分によって、弾性変形
を緩和して透光性部材への影響が少なく、たとえ金属筒
一体形非球面ガラスレンズ体にクラック、破損が発生し
たとしても、透光性部材によって気密性を確保すること
ができる。

【００３２】請求項４とこれに従属する請求項５記載の
光通信用パッケージの製造方法は、金属製固定部材を、
枠体のキャビティ部側の壁面からキャビティ部内部に突
出する部分が金属筒一体形非球面ガラスレンズ体の幅長
さ以上を有する第１のレンズホルダーと、挿通孔に大径
孔から中径孔になる第１の段差部と中径孔から小径孔に
なる第２の段差部を有する第２のレンズホルダーとに分
割して形成する第１工程と、貫通孔に第１のレンズホル
ダーを、第１のレンズホルダーの一方の先端がキャビテ
ィ部側に突出する状態に高温ろう材で接合する第２工程
と、第２のレンズホルダーの第２の段差部に金属筒一体
形非球面ガラスレンズ体を溶接、ガラス、又は低温ろう
材で接合した第２のレンズホルダーの第１の段差部を、
第１のレンズホルダーの先端部に当接させ低温ろう材で
接合する第３工程を有するので、金属製固定部材を第１
と、第２のレンズホルダーに分解して、第２のレンズホ
ルダーに容易に金属筒一体形非球面ガラスレンズ体を接
合した後、更に、第２のレンズホルダーを第１のレンズ
ホルダーに容易に接合することができる。

【００３３】特に、請求項５記載の光通信用パッケージ
の製造方法は、貫通孔に第１のレンズホルダーを高温ろ
う材で接合した後に、第１のレンズホルダーに金属筒一
体形非球面ガラスレンズ体と軸線を合わせる透光性部材
を低温ろう材で接合する工程を有するので、キャビティ
部内の気密性を保持するための透光性部材を容易に接合
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ本発明の一実施の形
態に係る光通信用パッケージの平面図、Ａ−Ａ’線縦断
面図である。

【図２】同光通信用パッケージの金属製固定部材の説明
図である。

【図３】同光通信用パッケージの変形例の金属製固定部
材の説明図である。

【図４】（Ａ）〜（Ｃ）はそれぞれ同光通信用パッケー
ジの金属製固定部材の製造方法の説明図である。

【図５】（Ａ）〜（Ｄ）はそれぞれ同光通信用パッケー
ジの変形例の金属製固定部材の製造方法の説明図であ
る。

【図６】従来の光通信用パッケージの斜視図である。

【図７】従来の光通信用パッケージの金属製固定部材の
説明図である。

【図８】従来の光通信用パッケージの変形例の金属製固
定部材の説明図である。

【符号の説明】

１０：光通信用パッケージ、１１：枠体、１２：固定用
孔、１３：底板、１４：キャビティ部、１５：基体、１
６、１６ａ：導体配線パターン、１７：フィードスルー
基板、１８：シールリング、１９：外部接続端子、２
０：貫通孔、２１、２１ａ：金属製固定部材、２２、２
２ａ、２２ｂ：挿通孔、２３：非球面ガラスレンズ、２
４：金属筒、２５：金属筒一体形非球面ガラスレンズ
体、２６、２６ａ：第１のレンズホルダー、２７：第２
のレンズホルダー、２８：鍔部、２９：大径孔、３０：
中径孔、３１：第１の段差部、３２：小径孔、３３：第
２の段差部、３４：段差部、３５：透光性部材、３６：
高温ろう材、３７：低温ろう材、３８：接合材

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部に光通信用の半導体素子を搭載する
   ためのキャビティ部を形成する基体の一側壁部に穿孔さ
   れ、該キャビティ部に連通する貫通孔に挿入して固着さ
   れる金属製固定部材の挿通孔の軸線を合わせて、光の形
   態を変換するための金属筒一体形非球面ガラスレンズ体
   を有する光通信用パッケージにおいて、 前記金属製固定部材が第１のレンズホルダーと第２のレ
   ンズホルダーからなり、該第１のレンズホルダーが先端
   部を前記キャビティ部内に突出させて前記貫通孔に接合
   され、前記金属筒一体形非球面ガラスレンズ体が前記第
   ２のレンズホルダーに接合され、しかも該第２のレンズ
   ホルダーが前記貫通孔より前記キャビティ部内に突出し
   た部分の前記第１のレンズホルダーに前記金属筒一体形
   非球面ガラスレンズ体を前記挿通孔に収納させて接合さ
   れていることを特徴とする光通信用パッケージ。
2. 【請求項２】 請求項１記載の光通信用パッケージにお
   いて、前記第２のレンズホルダーには大径孔から中径孔
   になる第１の段差部を有し、更に該中径孔から小径孔に
   なる第２の段差部を有し、該第２の段差部に前記金属筒
   一体形非球面ガラスレンズ体が接合され、しかも前記第
   １の段差部に前記第１のレンズホルダーが接合されてい
   ることを特徴とする光通信用パッケージ。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の光通信用パッケー
   ジにおいて、前記第１のレンズホルダーに前記金属筒一
   体形非球面ガラスレンズ体と軸線を合わせる透光性部材
   が接合され、前記キャビティ部内が気密に保持されるこ
   とを特徴とする光通信用パッケージ。
4. 【請求項４】 内部に光通信用の半導体素子を搭載する
   ために枠体と底板を接合してキャビティ部を形成する基
   体の一側壁部に該キャビティ部に連通する貫通孔を形成
   し、該貫通孔に挿入して固着する金属製固定部材の挿通
   孔の軸線を合わせて、光束を変換するための金属筒一体
   形非球面ガラスレンズ体を接合する光通信用パッケージ
   の製造方法において、 前記金属製固定部材を、前記枠体の前記キャビティ部側
   の壁面から該キャビティ部内部に突出する部分が前記金
   属筒一体形非球面ガラスレンズ体の幅長さ以上を有する
   第１のレンズホルダーと、前記挿通孔に大径孔から中径
   孔になる第１の段差部と該中径孔から小径孔になる第２
   の段差部を有する第２のレンズホルダーとに分割して形
   成する第１工程と、 前記貫通孔に前記第１のレンズホルダーを、該第１のレ
   ンズホルダーの一方の先端が前記キャビティ部側に突出
   する状態に高温ろう材で接合する第２工程と、前記第２
   のレンズホルダーの前記第２の段差部に前記金属筒一体
   形非球面ガラスレンズ体を溶接、ガラス、又は低温ろう
   材で接合した前記第２のレンズホルダーの前記第１の段
   差部を、前記第１のレンズホルダーの先端部に当接させ
   低温ろう材で接合する第３工程を有することを特徴とす
   る光通信用パッケージの製造方法。
5. 【請求項５】 請求項４記載の光通信用パッケージの製
   造方法において、前記貫通孔に前記第１のレンズホルダ
   ーを高温ろう材で接合した後に、前記第１のレンズホル
   ダーに前記金属筒一体形非球面ガラスレンズ体と軸線を
   合わせる透光性部材を低温ろう材で接合する工程を有す
   ることを特徴とする光通信用パッケージの製造方法。