【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光半導体素子を内部に収納するためのＢＧＡ（ボールグリッドアレイ）タイプの光半導体気密封止容器、及びその光半導体気密封止容器を用いた光半導体モジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
光通信を初めとする高速で動作することが必要な光エレクトロニクス用の半導体装置、特に光ファイバー増幅器の励起用光源や光半導体増幅器などの半導体モジュールにおいては、光半導体素子やドライバーＩＣなどを内部に収納するための気密封止容器が使用されている。特に最近では、外部回路基板との接続にＢＧＡを用いた容器も提供されている。
【０００３】
従来の光半導体気密封止容器は、特開平２００１−１６８４４３号公報等に記載されており、例えば図１に示すように、一般にコバールのようなＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金などの金属からなる枠体１に、アルミナからなる底板２を固定し、底板２の枠体１と反対側の面に多数のＢＧＡ用の電極３を備えている。電極３は底板２を貫通する所謂ビア３ａを介して容器内の配線と接続されると共に、ボールバンプ１０ａを介して外部電気回路基板１０と接続されようになっている。
【０００４】
枠体１には、容器の内部と外部で光を透過させるために光透過窓が形成してある。光透過窓は通常はコバールなどのパイプ４からなり、気密封止のためにガラスなどの窓材４ａを張り付けている。一部の光半導体気密封止容器では、ガラスなどの窓材を使用せず、枠体１に光ファイバーを貫通させて、光ファイバーごと半田ロウ付けで気密封止した光ファイバー透過窓も使用されている。尚、この場合には窓枠のパイプのみ容器の枠体１に接合している。
【０００５】
枠体１と底板２その他の各部品は銀ロウ付けや半田ロウ付けにより接合され、光半導体気密封止容器が組立てられる。この光半導体気密封止容器は、後に蓋体５で気密封止を行うためと、容器の腐食を防ぐため、並びに半導体モジュール組立時の半田付けを容易にするために、通常は全体に金めっきが施される。
【０００６】
この光半導体気密封止容器の内部には、レーザダイオード（ＬＤ）素子やフォトダイオード（ＰＤ）素子のような回路基板８に搭載された光半導体素子６のほか、これらを駆動させるドライバーＩＣなどの駆動素子７が実装され、ボンディングワイヤ９で配線に接続されると共に、温度測定用のチップサーミスタなどが搭載される。光半導体素子６などを実装した後、容器の枠体１の上端面にコバール等のシームリング５ａを介して蓋体５が溶接又は半田ロウ付けにより気密に固定され、光半導体モジュールが構成される。
【０００７】
尚、光半導体素子６、特にＬＤ素子は温度により発振波長が変わるほか、高温下では光出力が低下し、極端に寿命が短くなり信頼性が悪化するなどの不具合がある。そこで、温度を制御し且つＬＤ素子などを冷却するために、電子冷却装置を容器の底板２と回路基板８の間に配置する場合もある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来のＢＧＡタイプの光半導体気密封止容器においては、底板の枠体と反対側の表面にＢＧＡ用の電極が多数設けてある。しかし、これらの電極は、底板の上下面間での電気導電性を確保するため、底板を貫通した貫通孔に電気伝導性の金属などを充填して形成されるため、貫通孔部分における気密封止が難しいという欠点があった。
【０００９】
また、各部が異種の材料で構成された光半導体気密封止容器では、光半導体モジュールとして構成された後に、−４０℃〜＋８５℃のＭＩＬ−ＳＴＤに準拠した耐環境試験や、その他の温度変化が加えられた際に、各部の熱膨張率の相違により容器の底板に反りが発生するという欠点があった。この底板の反りは、光半導体素子と光ファイバーの間の光結合を行う光学系の光軸をずらせ、光半導体モジュールの光ファイバー端出力を低下させたり、電子冷却装置の冷却素子にクラックを発生させる原因となっていた。
【００１０】
本発明は、このような従来の事情に鑑み、ＢＧＡ用電極の貫通孔部分における気密封止を確保でき、底板の反りを防止できるＢＧＡタイプの光半導体気密封止容器を提供すること、並びにこの光半導体気密封止容器を用いることによって、光軸のずれなどの不具合が起こらない光半導体モジュールを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明が提供するＢＧＡ（ボールグリッドアレイ）を有する光半導体気密封止容器は、金属、絶縁体、又は金属と絶縁体の複合体からなる枠体と、該枠体に固定された金属からなる第１の底板と、該第１の底板の前記枠体と反対側の表面に固定され、該第１の底板よりもヤング率の大きいセラミックスからなる第２の底板とを備え、該第２の底板は前記枠体と反対側の表面に第２の底板の上下面間を電気的に導通した多数の電極を有することを特徴とするものである。
【００１２】
上記本発明の光半導体気密封止容器においては、前記第１の底板はヤング率が１５×１０３ｋｇ／ｍｍ２以下であり、且つ前記第２の底板はヤング率が２５×１０３ｋｇ／ｍｍ２以上であることが好ましい。特に、前記第２の底板が、窒化アルミニウムを主成分とするセラミックスであることが好ましい。また、前記第１の底板としては、純銅、無酸素銅、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金、又はＦｅ−Ｎｉ合金であることが好ましく、更に第１の底板の厚みは０．０５〜０．７ｍｍであることが好ましい。
【００１３】
また、上記本発明の光半導体気密封止容器において、前記第２の底板に設けられた電極は、第２の底板の上下面間を貫通した貫通孔内に充填された金属を主体とし、且つ第２の底板の上下面において該貫通孔の周囲に延在して開口部を気密封止した被覆金属部を有することを特徴とする。
【００１４】
この光半導体気密封止容器の好ましい態様の一つとして、前記第２の底板に設けられた電極は、貫通孔内を厚膜メッキするか又は貫通孔内に充填した金属ペーストを焼成してなる充填金属部と、該充填金属部の露出面上に別途形成された被覆金属部とを備えることを特徴とする。
【００１５】
他の好ましい態様として、前記第２の底板に設けられた電極は、貫通孔の内側面に設けたメタライズ層又は金属蒸着層と、その貫通孔内に厚膜メッキにより充填された金属充填部と、該金属充填部の一部からなるか又はその上に別途形成された被覆金属部とを備えることを特徴とする。
【００１６】
上記本発明の光半導体気密封止容器においては、前記第２の底板に設けた多数の電極に、金属のボール又はバンプを形成することができる。
【００１７】
本発明は、また、上記した本発明のいずれかのＢＧＡ（ボールグリッドアレイ）を有する光半導体気密封止容器を用いたことを特徴とする光半導体モジュールを提供するものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明のＢＧＡタイプの光半導体気密封止容器では、図２〜図４に一具体例を示すように、枠体１に固定される底板が、枠体１に直接固定された金属からなる第１の底板１１と、第１の底板１１の枠体１と反対側の表面に固定されたセラミックスからなる第２の底板１２との２層構造を有し、第２の底板１２のヤング率が第１の底板１１のヤング率よりも大きくなっている。
【００１９】
このような２層構造の底板を採用することにより、反りの主要因となる応力歪みが第１の底板１１に吸収されるので、第２の底板１２には反りが発生せず、その平坦度が維持される。その結果、光半導体モジュールとしたとき、温度変化による光学系の光軸のずれや、電子冷却素子の劣化を防ぐことができる。尚、図２〜図４の構成において、図１と同一の部分は図１と同じ符号を付した。
【００２０】
即ち、一般に底板の熱膨張係数が枠体の熱膨張係数よりも大きいと、半導体気密封止容器組立時のロウ付け後に自然に張力が働き、この張力が反りの原因となる。これは、ロウ付け温度である８００℃程度の高温で枠体よりも底板が大きく伸びており、ロウ材が固化した後に常温に冷却すると相対的に底板の収縮率が大きくなるからである。これに対して、本発明では、枠体１と第２の底板１２との間に、薄くてヤング率の小さな柔らかい金属からなる第１の底板１１を介在させることにより、冷却後に第１の底板１１が反らずに太鼓の膜の様に逆に平坦面を得ることができる。また、この第１の底板１１にヤング率の大きな第２の底板１２を固定することによって、第２の底板の平坦度が容器組立後も維持されるのである。
【００２１】
このように、第１の底板に応力歪みを吸収させ、第２の底板の平坦度を維持するためには、第２の底板のヤング率を第１の底板のヤング率よりも大きくすることが必要である。具体的には、第１の底板はヤング率が１５×１０３ｋｇ／ｍｍ２以下であること、及び第２の底板はヤング率が２５×１０３ｋｇ／ｍｍ２以上であることが好ましい。
【００２２】
第２の底板の具体的な材質としては、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）又は炭化ケイ素（ＳｉＣ）を９０％以上含有するセラミックスがある。特にＡｌＮは熱伝導率が高いことから、高出力タイプに適している。ヤング率が２５×１０３ｋｇ／ｍｍ２よりも小さなセラミックスからなる第２の底板では、金属からなる第１の底板に応力歪みを十分に押しつけることができないため、第２の底板自体が反ってしまう。尚、第２の底板の厚みは特に限定されないが、通常は０．３〜１．０ｍｍ程度の厚みが好ましい。
【００２３】
一方、第１の底板としては、純銅、無酸素銅、コバールなどのＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金、又は２４アロイなどのＦｅ−Ｎｉ合金が好ましい。ヤング率が１５×１０３ｋｇ／ｍｍ２よりも大きな金属、例えばＷやＭｏ等では、薄い金属板の加工が困難であるため第１の底板として適さない。第１の底板の厚みは０．０５〜０．７ｍｍが好ましい。その理由は、枠体と第１の底板の熱膨張率が異なる場合には、８００℃程度の高温でのロウ付け時に容器に反りが生じやすいが、この反りを減らすために第１の底板の厚みを０．７ｍｍ以下と薄くすることが有効なためである。また、第１の底板の厚みが０．０５ｍｍ未満では、ネジ止めの際に底板の割れが起こりやすいからである。
【００２４】
第１の底板と第２の底板は積層し、ロウ材などを用いて互いに接合固定して使用する。その際、第１の底板の中央部に穴部を設け、第２の底板を接合固定したとき、第２の底板のうち回路基板や電子冷却装置を取り付ける部分が第１の底板の穴部から露出するように積層する。また、放熱板へのネジ止めなどを考慮して各底板の形状を定めることができるが、ネジ止め用の孔部や切欠部などは、加工が簡単な金属からなる第１の底板に設けることが好ましい。
【００２５】
本発明のＢＧＡタイプの光半導体気密封止容器には、図２〜図４に示すように、ＬＤ素子６ａやＰＤ素子６ｂのような光半導体素子６やドライバーＩＣなどの駆動素子７、チップサーミスタやレンズ１４などが搭載され、蓋体（図示せず）が気密に固定される。尚、第２の底板１２に設けた電極１３は、信号用電極１２ａ、電源用電極１３ｂ、及びＧＮＤ電極１３ｃからなり、それぞれ第２の底板１２を貫通した電気導電性の金属からなるビア１３ａと、その両側のパッドとからなる。また、容器の外側の各電極１３にはボールバンプ１５が設けてあり、外部電気回路基板（図示せず）に接続できるようになっている。
【００２６】
更に、本発明のＢＧＡタイプの光半導体気密封止容器においては、第２の底板に設けられた電極、例えばＢＧＡ用の電極は、第２の底板の上下面間を貫通した貫通孔内に充填された電気導電性の金属（所謂ビア）を主体とすると共に、少なくとも第２の底板の上下面において貫通孔の周囲に延在して開口部を気密封止した被覆金属部を備えている。この被覆金属部は、貫通孔内に充填された金属を更に貫通孔の開口部を封止するように盛上げて形成したものでも良いし、貫通孔内に充填された金属の上に更に別の金属を貫通孔の開口部を覆って封止するように形成したものであってもよい。
【００２７】
好ましいＢＧＡ用電極について、図面に基づいて更に詳しく説明する。第１の具体例の電極は、図５に示すように、第２の底板１２に設けた貫通孔１２ａの内部全体に充填された充填金属部１６と、充填金属部１６の貫通孔１２ａから露出している部分にメッキなどにより別途形成された被覆金属部１７とからなる。この図３に示す電極の場合、充填金属部１６が第２の底板１２の上下面間を電気的に導通する一方、被覆金属部１７が貫通孔１２ａの開口部を覆うことにより気密封止が達成される。
【００２８】
充填金属部１６を形成するには、貫通孔１２ａ内を厚膜メッキするか、又は貫通孔１２ａ内に金属ペーストを充填し、焼成して形成する。充填金属部１６は、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ｗ、Ｍｏから選ばれた少なくとも１種の金属を主成分とするものが好ましい。また、充填金属部１６の形成に用いる金属ペーストに、熱伝導率に優れたＳｉＣ、ＡｌＮ、ダイヤモンド粒子などを含有させることもできる。また、被覆金属部１７としてはＮｉやＣｕなどが好ましい。尚、充填金属部を貫通孔から周囲の底板面上に延在するように盛上げることにより、充填金属部と一体化した金属被覆部を形成することもできる。
【００２９】
他の具体例の電極としては、図６に示すように、第２の底板１２に設けた貫通孔１２ａの内側面にメタライズ層又は金属蒸着層１８を形成した後、その貫通孔内に厚膜メッキにより金属を充填して充填金属部１９を形成する。この場合の充填金属部１９は、メタライズ層又は金属蒸着層１８を有する貫通孔１２ａ内に充填されることで第２の底板１２の上下面間を電気的に導通すると同時に、貫通孔１２ａの周囲の上下面に延在して盛り上がった状態で形成され、その部分が被覆金属部２０として開口部を気密封止する。
【００３０】
上記電極におけるメタライズ層は、例えばＷやＭｏのペーストを塗布した後、焼成して形成することができる。また、金属蒸着層としては、Ｔｉ／Ｍｏ／Ｎｉ、Ｔｉ／Ｐｔ／Ｎｉ、Ｔｉ／Ｐｄ／Ｎｉなどが好ましい。これらのメタライズ層や金属蒸着層の上に形成される充填金属部としては、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｇ、あるいはＮｉ＋Ｃｕ又はＮｉ＋Ａｇが好ましい。
【００３１】
このように、本発明のＢＧＡタイプの光半導体気密封止容器では、ＢＧＡ用の電極は、第２の底板に形成した貫通孔内を導通用の金属で充填して上下面間を電気的に導通するだけでなく、貫通孔の周囲に延在させた被覆金属部によって開口部を完全に覆うことにより、貫通孔部分の気密封止を達成することができる。この状態の電極でも、その後の工程に供給することが可能であるが、この電極に更に金属のボールやバンプを形成してもよい。
【００３２】
また、第２の底板に設けた多数の電極は、それぞれ貫通孔（ビアホール）に電気伝導性の金属を充填した構造であるため、第２の底板の放熱特性が向上する。第２の底板の放熱特性については、第２の底板を構成する絶縁体のセラミックス材料の熱伝導率α１と底板の面積Ｓ１、充填した金属の熱伝導率α２と貫通孔の面積の合計Ｓ２（Ｓ１＋Ｓ２＝第２の底板全体の面積）としたとき、第２の底板全体のみかけの熱伝導率αはα＝（α１×Ｓ１＋α２×Ｓ２）／（Ｓ１＋Ｓ２）で表わすころができる。
【００３３】
従って、貫通孔の数を増やし、貫通孔に充填する金属としてＡｕ、Ａｇ、Ｃｕなどの高熱伝導率の金属を用いることにより、第２の底板全体における見かけの熱伝導率を第２の底板を構成するセラミックス単体の熱伝導率より高くもすることが可能である。金属の中にダイヤモンドやｃＢＮのような高熱伝導材料を混ぜ込めば、放熱効果を一層向上させることができる。また、高周波の用途では、電極を構成する多数の金属柱が絶縁体である第２の底板を貫通しているので、本来絶縁体である第２の底板が金属同様の性質となり、伝播損失を低減できるという効果も得られる。
【００３４】
尚、これらの電極は通常はＢＧＡ用として使用するものであるが、全てを外部回路基板との電気的接続のために使用する必要はなく、一部の電極は放熱のためにだけ用いることができる。また、光半導体素子などを搭載する回路基板として多層基板を用いれば、ＢＧＡ用の電極の配置と、搭載する光半導体素子の電極位置とが一致していなくても、電気的接続を取ることが可能である。
【００３５】
積層固定された第１の底板と第２の底板は、第１の底板の上に枠体をロウ付けなどにより接合して、光半導体気密封止容器とする。尚、枠体としては、通常のごとく、コバールなどの金属、セラミックスのような絶縁体、及び金属と絶縁体との複合体を用いることができる。この光半導体気密封止容器には、従来と同様に、例えば図２に示すように、光半導体素子６や駆動素子７などを取り付けた回路基板８を第２の底板１２の上に実装した後、上端開口を蓋体５で気密封止して光半導体モジュールを構成する。
【００３６】
【実施例】
実施例１
第２の底板として、縦横が６×１２ｍｍで厚みが０．６３５ｍｍのＡｌＮセラミックス板を用意した。このＡｌＮセラミックス板の外周から２ｍｍ以内の領域全体に、直径が０．４ｍｍの貫通孔を０．８ｍｍのピッチで規則的に穿設した。
【００３７】
この第２の底板に設けた各貫通孔の内側面に、蒸着によりＴｉ（０．１μｍ厚）−Ｐｔ（０．１μｍ厚）−Ｎｉ（０．３μｍ厚）からなる金属蒸着層を形成した。このとき、レジストを塗布してパターンニングを施すことにより、貫通孔内及びその周囲以外には金属が蒸着されないようにした。
【００３８】
その後、第２の底板の貫通孔内に、Ｃｕを厚膜メッキした。その際、Ｃｕが貫通孔内に隙間なく充填されると共に、貫通孔周囲の第２の底板上にも延在するように盛り上がった状態でメッキして、貫通孔の開口部を完全に被覆した。尚、この際の厚膜メッキは、電解メッキ法でも無電解メッキ法でもよい。
【００３９】
得られた第２の底板について、ヘリウムリークテスト（＜２×１０−８ａｔｍ・ｃｃ／ｃｍ２）を行ったところ、十分な気密性が確保されていることが確認された。
【００４０】
実施例２
上記実施例１と同様にして、多数の貫通孔を穿設したＡｌＮセラミックス板を作製した。その各貫通孔内に、Ｃｕ粉＋ダイヤモンド粒子＋活性銀ロウからなるスラリーを充填した。尚、ダイヤモンド粒子は粒径１００〜３００μｍであり、活性銀ロウはＡｇ：Ｃｕ：Ｔｉ＝０．７：０．２８：０．０２の組成とした。
【００４１】
貫通孔の開口部に露出したスラリー上に、Ｃｕ粉＋活性銀ロウのスラリーを載せた後、減圧下で加熱して金属を溶触させた。Ｃｕを主体としダイヤモンド粒子を含む金属が貫通孔内を隙間なく充填すると共に、貫通孔周囲の第２の底板上にもＣｕを主体とする金属が盛り上がって形成されていて、貫通孔の開口部を完全に被覆することができた。
【００４２】
盛り上がった金属の余分な部分を機械加工で除去し、その上にＮｉを０．２μｍ蒸着した後、厚さ２０μｍのＡｕバンプを形成した。得られた第２の底板について、ヘリウムリークテスト（＜２×１０−８ａｔｍ・ｃｃ／ｃｍ２）を行ったところ、十分な気密性が確保されていることが確認された。また、貫通孔の上下で電極の電気抵抗を測定したところ、５ｍΩと低い値であった。
【００４３】
更に、第２の底板の片面にヒーターを設置して５００Ｗで発熱させ、反対側の面は水冷して２５℃に安定させた状態で、ヒーター面の温度を測定した。金属を充填した貫通孔がない従来のＡｌＮ底板では５６℃であったが、上記実施例１の第２の底板では５１℃、実施例２の第２の底板では４０℃であった。このことから、本発明の貫通孔に金属を充填した多数の電極を有する第２の底板、特に実施例２の第２の底板は、極めて放熱特性に優れていることが分る。
【００４４】
実施例３
上記実施例１と同様にして、多数の貫通孔を穿設したＡｌＮセラミックス板を作製した。その各貫通孔内に、平均粒径３μｍのＷ粉末とアクリル系バインダとエチルアルコールを混合したＷペーストを充填し、１４００℃に加熱して焼成して充填金属部を形成した。
【００４５】
このＣｕの充填金属部の貫通孔から露出した部分に、無電解メッキによりＮｉを厚さ３μｍメッキした。得られたＮｉメッキ部は、貫通孔周囲の第２の底板上にも延在して盛り上がった状態でメッキされていて、貫通孔の開口部を完全に被覆することができた。
【００４６】
各電極上にＮｉを０．５μｍの厚さに蒸着した後、厚さ１０μｍのＡｕバンプを形成した。得られた第２の底板について、ヘリウムリークテスト（＜２×１０−８ａｔｍ・ｃｃ／ｃｍ２）を行ったところ、十分な気密性が確保されていることが確認された。
【００４７】
実施例４
上記実施例１と同様にして、多数の貫通孔を穿設したＡｌＮセラミックス板を作製した。その各貫通孔の内側面に、平均粒径３μｍのＷ粉末とアクリル系バインダとエチルアルコールを混合したＷペーストを数μｍの厚みに塗布し、１４００℃に加熱焼成してメタライズ層を形成した。
【００４８】
その後、無電解メッキによって、Ａｇを貫通孔内に充填した。Ａｇは貫通孔内に隙間なく充填されると共に、貫通孔周囲の第２の底板上にも延在して盛り上がった状態で付着していて、貫通孔の開口部を完全に被覆することができた。
【００４９】
更に、貫通孔からの露出したＡｇの充填金属部に、Ｎｉを２μｍの厚さに蒸着した後、厚さ１５μｍのＡｕバンプを形成した。得られた第２の底板について、ヘリウムリークテスト（＜２×１０−８ａｔｍ・ｃｃ／ｃｍ２）を行ったところ、十分な気密性が確保されていることが確認された。
【００５０】
実施例５
上記実施例１で製造した第２の底板を用いて、図２に示すモジュールを作製した。即ち、ＣｕからなるＢＧＡ用の多数の電極１３を有するＡｌＮの第２の底板１２に、中央部に矩形の穴部を設けた厚さ０．０５ｍｍのコバールからなる第１の底板１１を接合し、更にその第１の底板１１に光透過窓４を備えたコバールの枠体１を接合してパッケージを作製した。
【００５１】
尚、第２の底板１２を構成するＡｌＮは、ヤング率が２５×１０３ｋｇ／ｍｍ２以上、抗析力が２５ｋｇ／ｍｍ２以上であり、熱膨張率が４．５ｐｐｍ／℃、熱伝導率が１５０Ｗ／ｍＫである。また、第１の底板１１及び枠体１を構成するコバールは、ヤング率が１５×１０３ｋｇ／ｍｍ２以下である。
【００５２】
次に、縦横が５×１０ｍｍで厚みが１．３ｍｍのＡｌＮからなる回路基板８を用意し、その片面に光半導体素子用及び駆動素子用の電極を形成した。これらの電極から第２の底板１２に設けた電極に対応する位置に配線を伸ばし、ビアを形成して他方の面に電気的に接続された電極を設けた。
【００５３】
この回路基板８を上記パッケージの第１の底板１１の穴部内に露出した第２の底板１２上に接合し、更に回路基板８の上にＬＤやＰＤの光半導体素子６及び駆動用ＩＣなどの駆動素子７を搭載した。その後、枠体１の上端開口に蓋体５を接合固定して気密封止し、光半導体モジュールを完成させた。
【００５４】
この光半導体モジュールは、発光特性など実用に耐えるものであった。また、−４０℃〜＋８５℃のヒートサイクル試験に供したところ、光学系の光軸ずれによる光出力の低下も観測されなかった。
【００５５】
【発明の効果】
本発明によれば、底板の反りがなく、従って光軸のずれによる光出力低下が起こらず、ＢＧＡ用電極の貫通孔部分における気密封止を確保できるＢＧＡタイプの光半導体気密封止容器、及びこの容器を用いたＢＧＡタイプの光半導体モジュールを提供することができる。しかも、本発明のＢＧＡタイプの光半導体気密封止容器及び光半導体モジュールは、容器裏面の底板に反りがないため放熱板との密着性が高く、且つ底板を貫通して多数の電極が設けてあるため、放熱性にも優れている。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のＢＧＡタイプの光半導体気密封止容器を用いた光半導体モジュールを示す概略の一部切欠側面図である。
【図２】本発明のＢＧＡタイプの光半導体気密封止容器を用いた光半導体モジュールの一具体例を示す概略の斜視図である。
【図３】本発明のＢＧＡタイプの光半導体気密封止容器を用いた光半導体モジュールの一具体例を示す概略の断面図である。
【図４】本発明のＢＧＡタイプの光半導体気密封止容器に搭載された光半導体素子などを実装した回路基板の一具体例を示す概略の平面図である。
【図５】本発明による第２の底板に設けた電極の一具体例を示す概略の断面図である。
【図６】本発明による第２の底板に設けた電極の他の具体例を示す概略の断面図である。
【符号の説明】
１ 枠体
２ 底板
３ 電極
５ 蓋体
６ 光半導体素子
７ 駆動素子
８ 回路基板
１０ 外部電気回路基板
１１ 第１の底板
１２ 第２の底板
１２ａ 貫通孔
１３ 電極
１５ ボールバンプ
１６、１９ 充填金属部
１７、２０ 被覆金属部
１８ メタライズ層又は蒸着金属層[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical semiconductor hermetically sealed container of a BGA (ball grid array) type for housing an optical semiconductor element therein, and an optical semiconductor module using the optical semiconductor hermetically sealed container.
[0002]
[Prior art]
Semiconductor devices for optical electronics and other optical electronics that need to operate at high speeds, especially semiconductor modules such as optical fiber amplifier excitation light sources and optical semiconductor amplifiers, contain optical semiconductor elements and driver ICs inside. A hermetically sealed container is used for sealing. Particularly recently, containers using a BGA for connection to an external circuit board have been provided.
[0003]
A conventional optical semiconductor hermetically sealed container is described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-168443 and the like. For example, as shown in FIG. 1, a frame body generally made of a metal such as an Fe—Ni—Co alloy such as Kovar is used. 1, a bottom plate 2 made of alumina is fixed, and a large number of BGA electrodes 3 are provided on the surface of the bottom plate 2 opposite to the frame 1. The electrodes 3 are connected to wiring in the container via so-called vias 3a penetrating the bottom plate 2, and are connected to an external electric circuit board 10 via ball bumps 10a.
[0004]
The frame 1 is formed with a light transmitting window for transmitting light inside and outside the container. The light transmission window is usually made of a pipe 4 such as Kovar, and has a window material 4a such as glass adhered for hermetic sealing. In some optical semiconductor hermetically sealed containers, an optical fiber transmission window in which an optical fiber is penetrated through the frame 1 and hermetically sealed together with the optical fiber by soldering is used without using a window material such as glass. In this case, only the pipe of the window frame is joined to the frame 1 of the container.
[0005]
The frame 1 and the bottom plate 2 and other components are joined by silver brazing or solder brazing, and an optical semiconductor hermetically sealed container is assembled. This optical semiconductor hermetically sealed container is usually entirely gold-plated to hermetically seal it with the lid 5 later, to prevent corrosion of the container, and to facilitate soldering when assembling the semiconductor module. Is applied.
[0006]
Inside the hermetically sealed optical semiconductor container, there are an optical semiconductor element 6 mounted on a circuit board 8 such as a laser diode (LD) element and a photodiode (PD) element, as well as a driver IC for driving these elements. The driving element 7 is mounted and connected to the wiring by the bonding wire 9 and a chip thermistor for temperature measurement and the like are mounted. After mounting the optical semiconductor element 6 and the like, the lid 5 is air-tightly fixed to the upper end surface of the frame 1 of the container via a seam ring 5a such as Kovar by welding or solder brazing to form an optical semiconductor module. .
[0007]
In addition, the optical semiconductor element 6, particularly the LD element, has a problem that the oscillation wavelength changes depending on the temperature, the optical output decreases at a high temperature, the life is extremely shortened, and the reliability deteriorates. Therefore, in order to control the temperature and cool the LD element and the like, the electronic cooling device may be arranged between the bottom plate 2 of the container and the circuit board 8 in some cases.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
In the above-mentioned conventional BGA type optical semiconductor hermetically sealed container, a large number of BGA electrodes are provided on the surface of the bottom plate opposite to the frame. However, these electrodes are formed by filling a through hole penetrating the bottom plate with an electrically conductive metal or the like in order to ensure electrical conductivity between the upper and lower surfaces of the bottom plate. There was a drawback that it was difficult to stop.
[0009]
Further, in an optical semiconductor hermetically sealed container in which each part is formed of a different material, after being configured as an optical semiconductor module, an environmental resistance test conforming to MIL-STD of -40 ° C to + 85 ° C and other temperature changes are performed. However, there is a drawback in that, when is added, the bottom plate of the container is warped due to the difference in the coefficient of thermal expansion of each part. This warpage of the bottom plate shifts the optical axis of the optical system that performs optical coupling between the optical semiconductor element and the optical fiber, lowers the optical fiber end output of the optical semiconductor module, and causes cracks in the cooling element of the electronic cooling device. It was.
[0010]
In view of such a conventional situation, the present invention provides a BGA type optical semiconductor hermetically sealed container which can ensure hermetic sealing in a through hole portion of a BGA electrode and prevent warpage of a bottom plate. An object of the present invention is to provide an optical semiconductor module in which a problem such as displacement of an optical axis does not occur by using an optical semiconductor hermetically sealed container.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an optical semiconductor hermetically sealed container having a BGA (ball grid array) provided by the present invention includes a frame made of metal, an insulator, or a composite of a metal and an insulator, and the frame A first bottom plate made of a metal fixed to the first bottom plate, and a second bottom plate made of ceramics having a higher Young's modulus than the first bottom plate fixed to a surface of the first bottom plate opposite to the frame. Wherein the second bottom plate has a large number of electrodes electrically connected between the upper and lower surfaces of the second bottom plate on the surface opposite to the frame.
[0012]
In the optical semiconductor hermetic sealing container of the present invention, the first bottom plate has a Young's modulus of 15 × 10 3 kg / mm 2 or less, and the second bottom plate has a Young's modulus of 25 × 10 3 kg / mm 2. mm 2 or more. In particular, it is preferable that the second bottom plate is made of a ceramic mainly containing aluminum nitride. Further, the first bottom plate is preferably made of pure copper, oxygen-free copper, an Fe—Ni—Co alloy, or an Fe—Ni alloy, and the thickness of the first bottom plate is 0.05 to 0.7 mm. Preferably, there is.
[0013]
Further, in the optical semiconductor hermetically sealed container of the present invention, the electrode provided in the second bottom plate is mainly composed of a metal filled in a through hole penetrating between the upper and lower surfaces of the second bottom plate, and It is characterized by having a covering metal portion extending around the through hole on the upper and lower surfaces of the second bottom plate and hermetically sealing the opening.
[0014]
As one preferred embodiment of the optical semiconductor hermetic sealing container, the electrode provided on the second bottom plate is formed by plating a thick film in the through hole or firing a metal paste filled in the through hole. It is characterized by comprising a filling metal part and a covering metal part separately formed on an exposed surface of the filling metal part.
[0015]
In another preferred embodiment, the electrode provided on the second bottom plate includes a metallized layer or a metal deposition layer provided on an inner surface of the through hole, and a metal filling portion filled in the through hole by thick film plating. And a coated metal part formed of a part of the metal filling part or separately formed thereon.
[0016]
In the optical semiconductor hermetically sealed container of the present invention, metal balls or bumps can be formed on a large number of electrodes provided on the second bottom plate.
[0017]
The present invention also provides an optical semiconductor module using the optical semiconductor hermetically sealed container having any of the above-mentioned BGAs (ball grid arrays) of the present invention.
[0018]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
In the hermetically sealed optical semiconductor container of the BGA type according to the present invention, as shown in a specific example in FIGS. 2 to 4, the bottom plate fixed to the frame 1 is made of a metal directly fixed to the frame 1. 1 has a two-layer structure of a bottom plate 11 and a second bottom plate 12 made of ceramics fixed to the surface of the first bottom plate 11 on the side opposite to the frame 1. The Young's modulus of the second bottom plate 12 is It is larger than the Young's modulus of the first bottom plate 11.
[0019]
By employing such a bottom plate having a two-layer structure, stress distortion, which is a main factor of warpage, is absorbed by the first bottom plate 11, so that the second bottom plate 12 is not warped, and its flatness is reduced. Is maintained. As a result, when the optical semiconductor module is used, it is possible to prevent the optical axis of the optical system from being shifted due to a change in temperature and the deterioration of the electronic cooling element. In addition, in the structure of FIGS. 2-4, the same part as FIG. 1 is attached | subjected the same code as FIG.
[0020]
That is, if the thermal expansion coefficient of the bottom plate is generally larger than the thermal expansion coefficient of the frame body, tension naturally acts after brazing at the time of assembling the hermetically sealed semiconductor container, and this tension causes warpage. This is because the bottom plate extends more greatly than the frame at a high temperature of about 800 ° C., which is the brazing temperature, and when the brazing material is solidified and cooled to room temperature, the shrinkage of the bottom plate becomes relatively large. On the other hand, in the present invention, the first bottom plate 11 made of a soft metal having a small thickness and a small Young's modulus is interposed between the frame body 1 and the second bottom plate 12 so that the first bottom plate 11 is cooled. In contrast, a flat surface can be obtained like a drum membrane without warping. Further, by fixing the second bottom plate 12 having a large Young's modulus to the first bottom plate 11, the flatness of the second bottom plate is maintained even after the container is assembled.
[0021]
As described above, in order to absorb the stress strain in the first bottom plate and maintain the flatness of the second bottom plate, the Young's modulus of the second bottom plate must be larger than the Young's modulus of the first bottom plate. is necessary. Specifically, the first bottom plate preferably has a Young's modulus of 15 × 10 3 kg / mm 2 or less, and the second bottom plate preferably has a Young's modulus of 25 × 10 3 kg / mm 2 or more.
[0022]
As a specific material of the second bottom plate, there is a ceramic containing 90% or more of aluminum nitride (AlN) or silicon carbide (SiC). In particular, AlN is suitable for a high output type because of its high thermal conductivity. In the second bottom plate made of ceramics having a Young's modulus smaller than 25 × 10 3 kg / mm 2 , stress distortion cannot be sufficiently pressed against the first bottom plate made of metal, so that the second bottom plate itself warps. I will. The thickness of the second bottom plate is not particularly limited, but is usually preferably about 0.3 to 1.0 mm.
[0023]
On the other hand, as the first bottom plate, an Fe—Ni—Co alloy such as pure copper, oxygen-free copper, and Kovar, or an Fe—Ni alloy such as 24 alloy is preferable. A metal having a Young's modulus larger than 15 × 10 3 kg / mm 2 , such as W or Mo, is not suitable as the first bottom plate because it is difficult to process a thin metal plate. The thickness of the first bottom plate is preferably 0.05 to 0.7 mm. The reason is that if the frame body and the first bottom plate have different coefficients of thermal expansion, the container is likely to be warped at the time of brazing at a high temperature of about 800 ° C. This is because it is effective to reduce the thickness to 0.7 mm or less. If the thickness of the first bottom plate is less than 0.05 mm, the bottom plate is liable to crack at the time of screwing.
[0024]
The first bottom plate and the second bottom plate are stacked and bonded to each other using a brazing material or the like for use. At this time, a hole is provided in the center of the first bottom plate, and when the second bottom plate is joined and fixed, the portion of the second bottom plate to which the circuit board and the electronic cooling device are attached is removed from the hole of the first bottom plate. Laminate to expose. In addition, the shape of each bottom plate can be determined in consideration of screwing to the heat sink, etc., but holes and cutouts for screwing should be provided on the first bottom plate made of metal that is easy to process. Is preferred.
[0025]
As shown in FIGS. 2 to 4, the BGA type optical semiconductor hermetic sealing container of the present invention includes an optical semiconductor element 6 such as an LD element 6a and a PD element 6b, a driving element 7 such as a driver IC, and a chip thermistor. And a lens 14 and the like, and a lid (not shown) is hermetically fixed. The electrode 13 provided on the second bottom plate 12 includes a signal electrode 12a, a power supply electrode 13b, and a GND electrode 13c, and a via 13a made of an electrically conductive metal penetrating the second bottom plate 12, respectively. And pads on both sides thereof. Each electrode 13 outside the container is provided with a ball bump 15 so that it can be connected to an external electric circuit board (not shown).
[0026]
Further, in the BGA type optical semiconductor hermetic sealing container of the present invention, the electrode provided on the second bottom plate, for example, the electrode for BGA is filled in a through hole penetrating between the upper and lower surfaces of the second bottom plate. And a covering metal portion extending around at least the upper and lower surfaces of the second bottom plate around the through hole and hermetically sealing the opening. The coated metal portion may be formed by raising the metal filled in the through-hole so as to further seal the opening of the through-hole, or another metal may be formed on the metal filled in the through-hole. The metal may be formed so as to cover and seal the opening of the through hole.
[0027]
Preferred BGA electrodes will be described in more detail with reference to the drawings. As shown in FIG. 5, the electrode of the first specific example has a filling metal portion 16 filled in the entire inside of a through hole 12 a provided in the second bottom plate 12, and is exposed from the through hole 12 a of the filling metal portion 16. And a covered metal portion 17 separately formed by plating or the like. In the case of the electrode shown in FIG. 3, the filled metal portion 16 electrically conducts between the upper and lower surfaces of the second bottom plate 12, while the covering metal portion 17 covers the opening of the through hole 12a, whereby airtight sealing is achieved. Achieved.
[0028]
In order to form the filling metal portion 16, the inside of the through hole 12a is plated with a thick film, or the inside of the through hole 12a is filled with a metal paste and fired. The filling metal portion 16 preferably has at least one metal selected from Cu, Au, Ag, W, and Mo as a main component. In addition, the metal paste used for forming the filling metal portion 16 may contain SiC, AlN, diamond particles, and the like having excellent thermal conductivity. Moreover, as the coating metal part 17, Ni, Cu, etc. are preferable. In addition, by raising the filling metal portion so as to extend from the through hole to the surrounding bottom plate surface, a metal coating portion integrated with the filling metal portion can be formed.
[0029]
As an electrode of another specific example, as shown in FIG. 6, after forming a metallized layer or a metal deposition layer 18 on the inner side surface of the through hole 12a provided in the second bottom plate 12, a thick film is formed in the through hole. The metal is filled by plating to form a filled metal portion 19. In this case, the filling metal portion 19 is filled in the through hole 12 a having the metallized layer or the metal deposition layer 18 to electrically connect the upper and lower surfaces of the second bottom plate 12 and at the same time, around the through hole 12 a. Is formed in a protruding state extending on the upper and lower surfaces of the opening, and that portion serves as a coating metal portion 20 to hermetically seal the opening.
[0030]
The metallized layer in the electrode can be formed by applying a paste of, for example, W or Mo, and then baking. Further, as the metal deposition layer, Ti / Mo / Ni, Ti / Pt / Ni, Ti / Pd / Ni, and the like are preferable. Ni, Cu, Ag, or Ni + Cu or Ni + Ag is preferable as the filling metal portion formed on the metallized layer or the metal deposition layer.
[0031]
As described above, in the hermetically sealed optical semiconductor container of the BGA type of the present invention, the electrodes for the BGA are filled in the through holes formed in the second bottom plate with the metal for conduction to electrically connect the upper and lower surfaces. In addition to being electrically conductive, the hermetically sealed portion of the through hole can be achieved by completely covering the opening with the covering metal portion extending around the through hole. Although the electrode in this state can be supplied to the subsequent process, a metal ball or bump may be further formed on this electrode.
[0032]
In addition, since a large number of electrodes provided on the second bottom plate each have a structure in which a through hole (via hole) is filled with an electrically conductive metal, the heat radiation characteristics of the second bottom plate are improved. Regarding the heat radiation characteristics of the second bottom plate, the thermal conductivity α1 of the ceramic material of the insulator constituting the second bottom plate and the area S1 of the bottom plate, the thermal conductivity α2 of the filled metal and the total S2 of the area of the through-holes ( When S1 + S2 = the area of the entire second bottom plate, the apparent thermal conductivity α of the entire second bottom plate can be expressed as α = (α1 × S1 + α2 × S2) / (S1 + S2).
[0033]
Therefore, by increasing the number of through-holes and using a metal having a high thermal conductivity such as Au, Ag, or Cu as the metal filling the through-holes, the apparent thermal conductivity of the entire second bottom plate is reduced by the second bottom plate. It is possible to make the thermal conductivity higher than the thermal conductivity of the constituent ceramics alone. If a high heat conductive material such as diamond or cBN is mixed in the metal, the heat radiation effect can be further improved. Further, in high frequency applications, since a large number of metal columns constituting the electrodes penetrate through the second bottom plate, which is an insulator, the second bottom plate, which is originally an insulator, has properties similar to that of a metal, thereby reducing propagation loss. The effect of reduction can also be obtained.
[0034]
Although these electrodes are normally used for BGA, it is not necessary to use all of them for electrical connection with an external circuit board, and some of them can be used only for heat dissipation. it can. In addition, if a multilayer substrate is used as a circuit board on which an optical semiconductor element or the like is mounted, electrical connection can be established even if the arrangement of the electrodes for the BGA does not match the electrode position of the mounted optical semiconductor element. It is possible.
[0035]
The first bottom plate and the second bottom plate, which are stacked and fixed, are joined to the first bottom plate by brazing or the like to form a hermetically sealed optical semiconductor container. As the frame, a metal such as Kovar, an insulator such as ceramics, and a composite of a metal and an insulator can be used as usual. As shown in FIG. 2, for example, after mounting the circuit board 8 on which the optical semiconductor element 6 and the driving element 7 are mounted on the second bottom plate 12 in the hermetically sealed optical semiconductor container as in the related art. The upper end opening is hermetically sealed with a lid 5 to form an optical semiconductor module.
[0036]
【Example】
Example 1
As the second bottom plate, an AlN ceramics plate having a length and width of 6 × 12 mm and a thickness of 0.635 mm was prepared. Through holes having a diameter of 0.4 mm were regularly formed at a pitch of 0.8 mm over the entire area within 2 mm from the outer periphery of the AlN ceramic plate.
[0037]
A metal deposition layer made of Ti (0.1 μm thickness) -Pt (0.1 μm thickness) -Ni (0.3 μm thickness) was formed on the inner surface of each through hole provided in the second bottom plate by vapor deposition. At this time, by applying a resist and performing patterning, metal was prevented from being deposited in and around the through hole.
[0038]
Thereafter, Cu was plated in a thick film in the through hole of the second bottom plate. At this time, Cu was filled in the through-hole without any gap, and was plated in a raised state so as to extend also on the second bottom plate around the through-hole, thereby completely covering the opening of the through-hole. . The thick film plating at this time may be an electrolytic plating method or an electroless plating method.
[0039]
A helium leak test (<2 × 10 −8 atm · cc / cm 2 ) was performed on the obtained second bottom plate, and it was confirmed that sufficient airtightness was secured.
[0040]
Example 2
In the same manner as in Example 1, an AlN ceramic plate having a large number of through holes was produced. Each through-hole was filled with a slurry composed of Cu powder + diamond particles + active silver braze. The diamond particles had a particle diameter of 100 to 300 μm, and the active silver wax had a composition of Ag: Cu: Ti = 0.7: 0.28: 0.02.
[0041]
After the slurry of Cu powder + active silver braze was placed on the slurry exposed at the opening of the through hole, the metal was welded by heating under reduced pressure. A metal mainly composed of Cu and containing diamond particles fills the through-hole without gaps, and a metal mainly composed of Cu is also formed on the second bottom plate around the through-hole in a raised state, and the opening of the through-hole is formed. Could be completely coated.
[0042]
An excess portion of the raised metal was removed by machining, Ni was deposited thereon by 0.2 μm, and then a 20 μm thick Au bump was formed. A helium leak test (<2 × 10 −8 atm · cc / cm 2 ) was performed on the obtained second bottom plate, and it was confirmed that sufficient airtightness was secured. Further, when the electric resistance of the electrode was measured above and below the through hole, it was a low value of 5 mΩ.
[0043]
Further, a heater was installed on one surface of the second bottom plate to generate heat at 500 W, and the temperature of the heater surface was measured in a state where the opposite surface was water-cooled and stabilized at 25 ° C. The temperature was 56 ° C. for the conventional AlN bottom plate having no through hole filled with metal, but was 51 ° C. for the second bottom plate of Example 1 and 40 ° C. for the second bottom plate of Example 2. This indicates that the second bottom plate having a large number of electrodes filled with metal in the through holes according to the present invention, particularly the second bottom plate of Example 2, has extremely excellent heat radiation characteristics.
[0044]
Example 3
In the same manner as in Example 1, an AlN ceramic plate having a large number of through holes was produced. Each of the through holes was filled with a W paste obtained by mixing a W powder having an average particle diameter of 3 μm, an acrylic binder, and ethyl alcohol, and heated to 1400 ° C. and fired to form a filled metal portion.
[0045]
A portion of the Cu-filled metal portion exposed from the through hole was plated with Ni by a thickness of 3 μm by electroless plating. The obtained Ni-plated portion also extended on the second bottom plate around the through hole and was plated in a raised state, so that the opening of the through hole could be completely covered.
[0046]
After evaporating Ni to a thickness of 0.5 μm on each electrode, an Au bump having a thickness of 10 μm was formed. A helium leak test (<2 × 10 −8 atm · cc / cm 2 ) was performed on the obtained second bottom plate, and it was confirmed that sufficient airtightness was secured.
[0047]
Example 4
In the same manner as in Example 1, an AlN ceramic plate having a large number of through holes was produced. A W paste having a mean particle size of 3 μm mixed with an acrylic binder and ethyl alcohol was applied to a thickness of several μm on the inner surface of each of the through holes and heated and fired at 1400 ° C. to form a metallized layer.
[0048]
Thereafter, Ag was filled in the through holes by electroless plating. Ag is filled in the through-hole without any gap, and also extends on the second bottom plate around the through-hole and adheres in a raised state, so that the opening of the through-hole can be completely covered. Was.
[0049]
Further, Ni was vapor-deposited to a thickness of 2 μm on the Ag-filled metal portion exposed from the through-hole, and then a 15 μm-thick Au bump was formed. A helium leak test (<2 × 10 −8 atm · cc / cm 2 ) was performed on the obtained second bottom plate, and it was confirmed that sufficient airtightness was secured.
[0050]
Example 5
The module shown in FIG. 2 was manufactured using the second bottom plate manufactured in Example 1 above. That is, the first bottom plate 11 made of Kovar having a thickness of 0.05 mm and having a rectangular hole at the center is joined to the second bottom plate 12 of AlN having a large number of electrodes 13 for BGA made of Cu. Further, the Kovar frame 1 having the light transmission window 4 was joined to the first bottom plate 11 to produce a package.
[0051]
The AlN constituting the second bottom plate 12 has a Young's modulus of 25 × 10 3 kg / mm 2 or more, a cohesive strength of 25 kg / mm 2 or more, a coefficient of thermal expansion of 4.5 ppm / ° C., and a thermal conductivity. The rate is 150 W / mK. The Kovar constituting the first bottom plate 11 and the frame 1 has a Young's modulus of 15 × 10 3 kg / mm 2 or less.
[0052]
Next, a circuit board 8 made of AlN having a length and width of 5 × 10 mm and a thickness of 1.3 mm was prepared, and electrodes for an optical semiconductor element and a drive element were formed on one surface thereof. Wiring was extended from these electrodes to positions corresponding to the electrodes provided on the second bottom plate 12, and vias were formed to provide electrically connected electrodes on the other surface.
[0053]
The circuit board 8 is bonded to the second bottom plate 12 exposed in the hole of the first bottom plate 11 of the package, and the optical semiconductor elements 6 such as LD and PD and the driving IC are further mounted on the circuit board 8. The driving element 7 was mounted. Thereafter, the lid 5 was bonded and fixed to the upper end opening of the frame 1 and hermetically sealed to complete the optical semiconductor module.
[0054]
This optical semiconductor module was of practical use such as light emission characteristics. When subjected to a heat cycle test at −40 ° C. to + 85 ° C., no decrease in optical output due to optical axis shift of the optical system was observed.
[0055]
【The invention's effect】
According to the present invention, a BGA-type optical semiconductor hermetic sealing container that does not warp the bottom plate, does not cause a decrease in optical output due to a shift of the optical axis, and can secure hermetic sealing in the through hole portion of the BGA electrode, and A BGA type optical semiconductor module using this container can be provided. Moreover, the BGA type optical semiconductor hermetically sealed container and the optical semiconductor module of the present invention have high adhesion to the heat radiating plate because the bottom plate on the back of the container does not warp, and a large number of electrodes are provided through the bottom plate. Because of this, it is also excellent in heat dissipation.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic partially cutaway side view showing an optical semiconductor module using a conventional BGA type optical semiconductor hermetically sealed container.
FIG. 2 is a schematic perspective view showing a specific example of an optical semiconductor module using a BGA type optical semiconductor hermetically sealed container of the present invention.
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a specific example of an optical semiconductor module using the BGA type optical semiconductor hermetically sealed container of the present invention.
FIG. 4 is a schematic plan view showing a specific example of a circuit board on which an optical semiconductor element or the like mounted on a BGA type optical semiconductor hermetically sealed container of the present invention is mounted.
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing one specific example of an electrode provided on a second bottom plate according to the present invention.
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing another specific example of an electrode provided on a second bottom plate according to the present invention.
[Explanation of symbols]
REFERENCE SIGNS LIST 1 frame 2 bottom plate 3 electrode 5 lid 6 optical semiconductor element 7 drive element 8 circuit board 10 external electric circuit board 11 first bottom plate 12 second bottom plate 12a through hole 13 electrode 15 ball bump 16, 19 filling metal part 17 , 20 coated metal part 18 metallized layer or vapor-deposited metal layer
