JP2004288947A - 光半導体素子収納用パッケージおよび光半導体装置 - Google Patents

光半導体素子収納用パッケージおよび光半導体装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2004288947A
JP2004288947A JP2003080205A JP2003080205A JP2004288947A JP 2004288947 A JP2004288947 A JP 2004288947A JP 2003080205 A JP2003080205 A JP 2003080205A JP 2003080205 A JP2003080205 A JP 2003080205A JP 2004288947 A JP2004288947 A JP 2004288947A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical semiconductor
semiconductor element
base
hole
input
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2003080205A
Other languages
English (en)
Inventor
Koji Kubota
耕治 久保田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyocera Corp filed Critical Kyocera Corp
Priority to JP2003080205A priority Critical patent/JP2004288947A/ja
Publication of JP2004288947A publication Critical patent/JP2004288947A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)

Abstract

【課題】光半導体装置を高集積化および多機能化するとともに、高周波信号を効率よく伝送させ得るものとし、また内部の気密信頼性を向上させるとともに光半導体素子の熱を外部に効率よく放熱し得るものとする。
【解決手段】光半導体素子収納用パッケージは、中央部に貫通穴1aが形成された平板状の金属製の基体1と、線路導体5cが形成されているとともに光半導体素子2の載置部が設けられた平板部5bおよび立壁部5aから成り、貫通穴1aに嵌着された入出力端子5と、貫通孔3bの上端面3a側開口の周囲に透光性部材4が接合された蓋体3とを具備し、基体1はその外周部が中央部よりも厚いものである。
【選択図】 図1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光通信等の分野に用いられる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および光半導体装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の光通信等の分野において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納した光半導体装置の例を図2に示す。図2は光半導体素子としてLDを内部に収納した光半導体装置の断面図である。同図において、21は基体、22は光半導体素子、23は金属製の蓋体、24は透光性部材、25は外部接続用ピン、26は光ファイバである。これらの基体21と外部接続用ピン25とで光半導体素子収納用パッケージが基本的に構成される。また、光半導体素子収納用パッケージに光半導体素子22を搭載し、透光性部材24が接合された蓋体23を接合することにより光半導体装置となる。
【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)合金等の金属から成り、その上側主面の略中央部には、光半導体素子22が、アルミナ(Al)質焼結体等のセラミックスから成る直方体状の基台28を介して基体21の上側主面に対して垂直な面に搭載固定される。光半導体素子22がこのように搭載されることにより、光半導体素子22から発する光信号が基体21の上方へ出射される。また、基体21には、Fe−Ni合金やFe−Ni−Co合金等の金属からなる外部接続用ピン25を挿通させるために上下主面間を貫通する貫通孔21aが形成されており、貫通孔21aに光半導体装置内外を導通する端子としての外部接続用ピン25を挿通させるとともに、外部接続用ピン25と貫通孔21aとの隙間にガラス等の誘電体から成る接合材を充填し、基体21と外部接続用ピン25とを気密に接合する。これにより、外部接続用ピン25が光半導体装置内外を導通する端子として機能する。
【0004】
なお、基台28に搭載された光半導体素子22は、その電極が外部接続用ピン25の光半導体素子22側の先端とボンディングワイヤ29等を介して電気的に接続されている。
【0005】
また、基体21の上側主面の外周部に接合され、上端が閉じられ下端23cが開かれた筒状であり上端面23aの中央部に貫通孔23bが形成されており、Fe−Ni−Co合金等の金属から成る蓋体23が設けられる。蓋体23の下端23cは、例えば図2のような鍔状となっており、これにより基体21と蓋体23との接合面積が大きくなり、基体21と蓋体23とで構成される容器内部の気密信頼性が向上する。
【0006】
さらに、貫通孔23bを塞ぐように、貫通孔23bの上端面23a側開口の周囲に透光性部材24が接合される。透光性部材24はガラスやサファイア等から成る円板状,レンズ状,円柱状、球状または半球状等のものであり、低融点ガラスによる接合や半田付け等により蓋体23に気密に接合される。
【0007】
このような基体21、蓋体23および透光性部材24から主に構成される容器内部に光半導体素子22を収容し気密に封止する。
【0008】
最後に、光ファイバ26固定用のフェルール等のセラミック部品を具備した筒状の金属製の固定部材27が、蓋体23の外周面に溶接され、光ファイバ26が固定部材27の上面の貫通孔に外部から挿通固定されて透光性部材24の上方に固定され、外部接続用ピン25の外側の先端部が外部電気回路(図示せず)に電気的に接続されることによって、光半導体装置となる(例えば、下記の特許文献1参照)。
【0009】
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22にレーザ光等の光を励起させ、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させることによって、高速光通信等に使用される光半導体装置として機能する。この場合、光半導体素子22から光信号が正常に発光しているか確認するためのモニタ用PD(図示せず)が搭載されていてもよい。または、外部から光ファイバ26を介して伝送してくる光信号を、透光性部材24を透過させ光半導体素子22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光半導体装置として機能する。
【0010】
【特許文献1】
特開2000−183369号公報
【0011】
【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装置において、外部接続用ピン25が基体21の貫通孔21aに挿通され低融点ガラス等を介して気密に接合される構成であるため、外部接続用ピン25の直径寸法の最小加工限界、貫通孔21aの孔寸法、隣接する貫通孔21a間の間隔の最小加工限界等の制約があり、そのため、基体21に外部接続用ピン25を1本挿入するために大きな面積が必要とされ、基体21に取り付けられる外部接続用ピン25の本数が数本に限られるという問題点があった。
【0012】
また、光半導体装置内にはLD,PD等の光半導体素子22やモニタ用PDのみが収容され、光半導体素子22を駆動するためのドライバICは別の半導体素子収納用パッケージ内に収納され、外部電気回路を介してドライバICと光半導体装置とを電気的に接続する必要があり、光半導体素子22を駆動させるための装置全体が大型化するという問題点もあった。
【0013】
また、外部接続用ピン25を低融点ガラス等の接合材を介して基体21に接合しただけの端子構造であるため、外部接続用ピン25に外部から応力が加わった場合に接合材にクラック等の破損が生じ、光半導体装置内部の気密が損なわれるという問題点があった。
【0014】
さらに、外部接続用ピン25の貫通孔21aの上下開口の部位で高周波信号の反射等が発生し易いため、外部接続用ピン25の貫通孔21aに挿入されていない部位を特性インピーダンスに整合させた信号線路とするのが困難であり、外部接続用ピン25を伝送する高周波信号が外部接続用ピン25で反射等して伝送損失が生じ、高周波信号を効率よく伝送できなくなるという問題点もあった。特に、2GHz以上の高周波になると伝送効率が著しく劣化し易くなっていた。
【0015】
また、現在光信号の発光源として用いられるLDの多くは、光信号が光半導体素子22の側面から発光するため、光ファイバ26方向に発光させるためには、光半導体素子22を基体21の上側主面に対して垂直な面に載置する必要がある。従って、基体21の上側主面に基台28を設け、さらに基台28の基体21の上側主面に垂直な面に光半導体素子22を搭載するため、光半導体素子22と外部接続用ピン25とをボンディングワイヤ29により接続する際、作業性が悪く手間がかかるという問題点があった。
【0016】
また、光半導体素子22がAl(アルミナ)セラミックス等からなる基台28を介して基体21に載置されるため、光半導体素子22が発した熱を外部に効率よく放熱できず、光半導体素子22に蓄熱して温度が上昇し、光半導体素子22の光の波長が変動するといった事態が生じ、光半導体素子22が正常に作動しなくなるという問題点があった。
【0017】
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、光半導体装置に取り付けられる端子数を増やして内部に収容する集積回路素子(IC)等の部品を増加させ、光半導体装置を高集積化および多機能化させるとともに、高周波信号を効率よく伝送させ得るものとし、また内部の気密信頼性を向上させるとともに光半導体素子の熱を外部に効率よく放熱し、光半導体素子を長期にわたり正常かつ安定に効率良く作動させ得るものとすることにある。
【0018】
【課題を解決するための手段】
本発明の光半導体素子収納用パッケージは、上下主面間を貫通する貫通穴が中央部に形成された平板状の金属製の基体と、一主面に一辺から対向する他辺にかけて線路導体が形成されているとともに前記一主面の一端部に光半導体素子の載置部が設けられた誘電体から成る平板部および該平板部の前記一主面に前記線路導体の一部を間に挟んで接合された誘電体から成る立壁部から成り、前記貫通穴に嵌着された入出力端子と、上端面の中央部に貫通孔が形成されているとともに下端が開かれた筒状とされており、前記貫通孔の上端面側開口の周囲に透光性部材が接合され、前記基体の上側主面の外周部に前記一端部を前記透光性部材に対向させて覆うようにその下端で接合される金属製の蓋体とを具備しており、前記基体は、その外周部が前記中央部よりも厚いことを特徴とする。
【0019】
本発明の光半導体素子収納用パッケージは、一主面に一辺から対向する他辺にかけて線路導体が形成されているとともに一主面の一端部に光半導体素子の載置部が設けられた誘電体から成る平板部およびこの平板部の一主面に線路導体の一部を間に挟んで接合された誘電体から成る立壁部から成る入出力端子を具備することにより、平板部の上面に微細な間隔をもって線路導体を多数形成することができ、その結果、光半導体素子,モニタ用PDだけでなく、光半導体素子を駆動するためのドライバIC等の信号入出力をこの入出力端子で行なうことができる。従って、外部電気回路に設けられていたドライバIC等を光半導体装置の内部や入出力端子の外側に実装し高集積化することができることから、光半導体素子を駆動させるための装置全体を小型化できる。
【0020】
また、貫通穴に入出力端子が嵌着されていることによって、従来のガラス接合された外部接続用ピンに比較して、外部接続用ピンの接合部にクラック等の破損が生じて光半導体装置内部の気密が破れるのを有効に抑制することができる。従って、外部接続用ピンをガラス等の接合材を介して基体の貫通孔に接合した従来の構造に比べ気密信頼性が大幅に向上する。また外部接続用ピンを介することなく、入出力端子の線路導体で外部電気回路に接続することができるため、高周波信号が反射等して伝送損失が生じるのを抑制し、高周波信号の伝送効率を大幅に改善することができる。
【0021】
さらに、従来のように光半導体素子と外部接続用ピンとをボンディングワイヤにより接続する必要はなく、線路導体と光半導体素子とを同じ平板部の一主面上においてボンディングワイヤにより接続することができるため、ボンディングワイヤによる電気的な接続が容易となるとともに、ボンディングワイヤの長さも短くすることができボンディングワイヤのインダクタンスを小さくして高周波信号の伝送効率を向上させることができる。
【0022】
また、この入出力端子によって、平板部の上面に形成した線路導体のインピーダンスを特性インピーダンスに整合させることができ、入出力端子の線路導体を伝送する信号が高周波になっても、高周波信号を効率よく伝送できる。
【0023】
さらに、基体はその外周部が中央部よりも厚いことにより、基体全体の強度を増すことができる。従って、基体と入出力端子のロウ付け時および蓋体接合時に基体が変形することを防止するとともに、光半導体素子の位置がずれるのを防止できる。その結果、光半導体素子と光ファイバとの光軸ズレを防止して、光結合効率を良好に維持することができ、光半導体素子の作動性を良好なものとし得る。また、基体の外周部の厚肉部により、基体の中央部である入出力端子が接合される貫通穴の周囲を薄肉としても、基体全体の強度を維持することができるとともに、基体と入出力端子との熱膨張差により入出力端子に加わる応力も低減され、入出力端子がクラック等によって破損することも防止される。
【0024】
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の前記載置部に光半導体素子がその受光部または発光部を前記透光性部材に対向させて載置されているとともに前記線路導体に電気的に接続され、前記基体の上側主面の外周部に前記蓋体の下端が接合されていることを特徴とする。
【0025】
本発明の光半導体装置は、上記の構成により、上記本発明の光半導体素子収納用パッケージを用いた高周波伝送特性、気密信頼性および放熱性に優れたものとなる。
【0026】
【発明の実施の形態】
本発明の光半導体素子収納用パッケージおよび光半導体装置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装置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は光半導体素子、3は金属製の蓋体、4は透光性部材、5は入出力端子、6は光ファイバである。これら基体1および入出力端子5で光半導体素子収納用パッケージが基本的に構成される。また、光半導体素子収納用パッケージに光半導体素子2を搭載し、透光性部材4が接合された蓋体3を接合することにより光半導体装置となる。
【0027】
本発明の光半導体素子収納用パッケージは、上下主面間を貫通する貫通穴1aが中央部に形成された平板状の金属製の基体1と、一主面に一辺から対向する他辺にかけて線路導体5cが形成されているとともに一主面の一端部に光半導体素子2の載置部が設けられた誘電体から成る平板部5bおよびこの平板部5bの一主面に線路導体5cの一部を間に挟んで接合された誘電体から成る立壁部5aから成り、貫通穴1aに嵌着された入出力端子5と、上端面3aの中央部に貫通孔3bが形成されているとともに下端3cが開かれた筒状とされており、貫通孔3bの上端面3a側開口の周囲に透光性部材4が接合され、基体1の上側主面の外周部に一端部を透光性部材4に対向させて覆うようにその下端3cで接合される金属製の蓋体3とを具備しており、基体1は、その外周部が中央部よりも厚いものである。
【0028】
本発明の基体1は、円板状、長方形等の平板状であり、Fe−Ni−Co合金やCu−W合金等の金属から成り、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。
【0029】
また、基体1には、Alセラミックス等の誘電体から成る平板部5bおよびAlセラミックス等の誘電体から成る立壁部5aを具備した入出力端子5を挿入するために、基体1の上下主面間を貫通する貫通穴1aが設けられている。この貫通穴1aの内面には、入出力端子5の表面に設けられたメタライズ層が、銀(Ag)ロウ等のロウ材によって接合されることにより、貫通穴1aを塞ぐようにして入出力端子5が気密に接合される。
【0030】
基体1は、その外周部が中央部よりも厚い厚肉部1bとなっている。これにより、基体1の全体の強度を増すことができる。従って、基体1と入出力端子5のロウ付け時または蓋体3接合時に基体1が変形することを防止するとともに、光半導体素子2の位置がずれるのを防止できる。その結果、光半導体素子2と光ファイバ6との光軸ズレを防止して、光結合効率を良好に維持することができ、光半導体素子2の作動性を良好なものとし得る。また、厚肉部1bにより、基体1の入出力端子5の接合部(貫通穴1a)の周囲が薄肉であっても、基体1全体の強度を維持することができるとともに、基体1と入出力端子5との熱膨張差により入出力端子5に加わる応力も低減され、入出力端子5がクラック等によって破損することも防止される。
【0031】
好ましくは、基体1と入出力端子5との接合部の厚さAはA=0.2〜1mmがよく、厚肉部1bにおける基体1の厚さBはB≧A+0.2mmであるのがよい。これにより、光半導体素子2と光ファイバ6との光軸ズレをより有効に防止できるとともに、入出力端子5がクラック等によって破損することも有効に防止できる。
【0032】
A<0.2mmであると、基体1と入出力端子5との接合部で基体1が薄くなりすぎてしまい、貫通穴1aにおいて基体1と入出力端子5との隙間を気密に塞ぐことが困難となる。A>1mmであると、基体1が厚くなりすぎてしまい、入出力端子5の基体1との接合部に、基体1との熱膨張差による応力が大きく加わることとなり、入出力端子5を基体1に接合する際にクラック等の破損が生じ易くなる。また、B<A+0.2mmであると、基体1の外周部を補強できなくなって、基体1と入出力端子5のロウ付け時または蓋体3接合時に基体1が変形するのを防止できなくなり、また光半導体素子2の位置がずれ易くなる。
【0033】
本発明において、基体1の接合部を含む薄肉部は、入出力端子5の立壁部5aに接合される側の部位が平板部5bに接合される側の部位がよりも薄いことが好ましい。すなわち、立壁部5aは平板部5bよりもかなり幅が小さいため、応力が加わった際に破損し易いものであることから、基体1の薄肉部のうち、立壁部5aに接合される側の部位を平板部5bに接合される側の部位がよりも薄くすることにより、立壁部5aにクラック等の破損が生じるのを効果的に抑えることができる。また、立壁部5aの破損を防ぐうえでは、基体1の薄肉部のうち、立壁部5aに接合される側の部位を平板部5bに接合される側の部位がよりも長く(横方で長く)することも有効であり、好ましい。
【0034】
また、基体1の厚肉部1bは、その内側(貫通穴1a側)の端が蓋体3の下端3cの鍔状部よりも内側にあることが好ましい。これにより、基体1の強度が維持されるとともに、薄肉部の大きさを確保して入出力端子5の破損を防ぐことができる。より好ましくは、薄肉部の幅、すなわち貫通穴1aの開口縁から厚肉部1bまでの距離は0.2〜2mmであることがよい。0.2mm未満では、入出力端子5に大きな応力が加わって破損が発生しやすくなる。2mmを超えると、基体1の強度が低下して光半導体素子2の位置がずれやすくなる。
【0035】
入出力端子5は、一主面に一辺から対向する他辺にかけて線路導体5cが形成されるとともに一主面の一端部に光半導体素子2の載置部が設けられた平板部5bおよびこの平板部5bの一主面に線路導体5cの一部を間に挟んで接合された立壁部5aから構成される。平板部5bおよび立壁部5aは、Al質焼結体,AlN質焼結体,3Al・2SiO質焼結体等のセラミックスなどの誘電体から成り、また、線路導体5cは、タングステン(W)やモリブデン(Mo)等のメタライズ層から成る。
【0036】
このような入出力端子5は以下のようにして作製される。例えば、平板部5bおよび立壁部5aがAl質焼結体から成る場合、先ず酸化アルミニウム、酸化珪素(SiO)、酸化マグネシウム(MgO)および酸化カルシウム(CaO)等の原料粉末に適当な有機バインダー、可塑剤、溶剤等を添加混合して泥漿状と成す。これを従来周知のドクターブレード法やカレンダーロール法等のテープ成形技術により複数のセラミックグリーンシートを得る。次に、このセラミックグリーンシートに、タングステン(W)やモリブデン(Mo)等の高融点金属粉末に適当な有機バインダー、可塑剤、溶剤等を添加混合して得た金属ペーストを、スクリーン印刷法等の厚膜形成技術により印刷塗布して、線路導体5cとなるメタライズ層を所定パターンに形成する。また、入出力端子5をAgロウ等を介して基体1にロウ付けするために、入出力端子5の基体1との接合部にも、線路導体5cと同様にしてメタライズ層を所定パターンに形成する。しかる後、セラミックグリーンシートを複数枚積層し、これを還元雰囲気中、約1600℃の温度で焼成することにより製作される。このようにして、入出力端子5に特性インピーダンスに整合された線路導体5cが形成される。
【0037】
また、入出力端子5は、その表面に基体1との接合のためのメタライズ層を形成せずに焼成し、焼成後に入出力端子5の表面をスライス切断加工あるいは研磨加工した後、そのスライス切断面あるいは研磨面にWやMo等を主成分とする金属ペーストをスクリーン印刷法等の厚膜形成技術により印刷塗布して、これを還元雰囲気中、約1300℃の温度で焼成することにより製作してもよい。これにより、入出力端子5の表面を平坦にすることができ、基体1との接合をより良好にすることができる。
【0038】
そして、光半導体素子2と線路導体5cとは平板部5bの一主面においてボンディングワイヤ9等を介して電気的に接続される。本発明の入出力端子5を用いることにより、従来のように光半導体素子2と外部接続用ピンとをボンディングワイヤ9により接続する必要はなく、線路導体5cと光半導体素子2とを同じ平板部5b上の一主面においてボンディングワイヤ9により接続することができるため、ボンディングワイヤ9による電気的な接続が容易となるとともに、ボンディングワイヤ9の長さも短くすることができ、ボンディングワイヤ9のインダクタンスを小さくして高周波信号の伝送効率を向上させることができる。
【0039】
また、基体1の上側主面の外周部には、上端面3aの中央部に貫通孔3bが形成され下端3cが開かれた筒状である蓋体3が設けられる。蓋体3の下端3cは、鉛(Pb)−錫(Sn)半田等の半田による半田付けや溶接等によって基体1と気密に接合される。なお、下端3cは、基体1との接合面積を大きくして、基体1と蓋体3とで構成される容器内部の気密信頼性を向上させるために、図1に示すような鍔状であることが好ましい。
【0040】
蓋体3は、横断面形状が円形または長方形等の多角形の筒状であり、Fe−Ni−Co合金等の金属から成り、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。なお、蓋体3は、筒状部と上端面3aが個々に製作され、それらをロウ付け、半田付け、溶接等によって接合したものであってもよい。
【0041】
蓋体3には、貫通孔3bを塞ぐように貫通孔3bの上端面3a側開口の周囲に、透光性部材4がガラス接合や半田付け等により気密に接合される。透光性部材4は、ガラスやサファイア等から成る円板状,レンズ状,球状または半球状等のものであり、球状の場合全周にわたる帯状部で、円板状やレンズ状の場合一主面の外周部で、半球状の場合平面部の外周部で蓋体3に接合される。
【0042】
本発明において、好ましくは透光性部材4は貫通孔3bの上端面3a側開口の周囲に接合されているのがよく、この場合以下の点で有利である。即ち、蓋体3の外周の鍔状部に金属製の固定部材7を溶接する際の熱が蓋体3に局所的に加わり、蓋体3の透光性部材4との接合面に熱膨張による引っ張り応力が加わると、透光性部材4が蓋体3から剥がれ易くなるが、光半導体装置は内部を気密にするため外側から内側に気圧が加わり易く、気圧によって透光性部材4が蓋体3に押し付けられて剥がれにくくなる。一方、透光性部材4が貫通孔3bの上端面3aの裏面側開口の周囲に接合されていると、熱膨張による応力によって透光性部材4を剥がそうとする引っ張り応力と気圧による圧力とで、透光性部材4が蓋体3から容易に外れ易くなる。
【0043】
このような光半導体素子収納用パッケージは、基体1の貫通穴1aに嵌着された入出力端子5に設けられた光半導体素子2の載置部に、光半導体素子2をSn−Pb半田等の低融点ロウ材で載置固定するとともに、線路導体5cと光半導体素子2とをボンディングワイヤ9で電気的に接続し、基体1の上側主面の外周部に蓋体3をシーム溶接等により接合することにより、光半導体装置となる。
【0044】
そして、光半導体装置の蓋体3の下端3cの鍔状部には、光ファイバ6が上端面に固定されたFe−Ni−Co合金等の金属から成る略円筒状の固定部材7の下端面がレーザ溶接法等の溶接によって接合される。光ファイバ6が固定部材7を介して透光性部材4の上方に固定されることにより、光ファイバ6を介して内部に収容する光半導体素子2と外部との光信号の授受が可能となる。
【0045】
本発明の光半導体装置は、光半導体素子2の電極を外部電気回路に電気的に接続し、例えば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2にレーザ光等の光を励起させ、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光半導体装置として機能する。
【0046】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内であれば種々の変更を施すことは何等差し支えない。
【0047】
【発明の効果】
本発明の光半導体素子収納用パッケージは、上下主面間を貫通する貫通穴が中央部に形成された平板状の金属製の基体と、一主面に一辺から対向する他辺にかけて線路導体が形成されているとともに一主面の一端部に光半導体素子の載置部が設けられた誘電体から成る平板部および平板部の一主面に線路導体の一部を間に挟んで接合された誘電体から成る立壁部から成り、貫通穴に嵌着された入出力端子と、上端面の中央部に貫通孔が形成されているとともに下端が開かれた筒状とされており、貫通孔の上端面側開口の周囲に透光性部材が接合され、基体の上側主面の外周部に一端部を透光性部材に対向させて覆うようにその下端で接合される金属製の蓋体とを具備し、基体はその外周部が中央部よりも厚いことにより、平板部の上面に微細な間隔で線路導体を多数形成することができ、その結果、光半導体素子,モニタ用PDだけでなく、光半導体素子を駆動するためのドライバIC等の信号入出力を入出力端子で行なうことができる。従って、外部電気回路に設けられていたドライバIC等を光半導体装置の内部や入出力端子の外側に実装し高集積化することができることから、光半導体素子を駆動させるための装置全体を小型化できる。
【0048】
また、貫通穴に入出力端子が嵌着されていることによって、従来のガラス接合された外部接続用ピンに比較して、外部接続用ピンの接合部にクラック等の破損が生じて光半導体装置内部の気密が破れるのを有効に抑制することができる。従って、外部接続用ピンをガラス等の接合材を介して基体の貫通孔に接合した従来の構造に比べ気密信頼性が大幅に向上する。また外部接続用ピンを介することなく、入出力端子の線路導体で外部電気回路に接続することができるため、高周波信号が反射等して伝送損失が生じるのを抑制し、高周波信号の伝送効率を大幅に改善することができる。
【0049】
さらに、従来のように光半導体素子と外部接続用ピンとをボンディングワイヤにより接続する必要はなく、線路導体と光半導体素子とを同じ平板部の一主面上においてボンディングワイヤにより接続することができるため、ボンディングワイヤによる電気的な接続が容易となるとともに、ボンディングワイヤの長さも短くすることができボンディングワイヤのインダクタンスを小さくして高周波信号の伝送効率を向上させることができる。
【0050】
また、この入出力端子によって、平板部の上面に形成した線路導体のインピーダンスを特性インピーダンスに整合させることができ、入出力端子の線路導体を伝送する信号が高周波になっても、高周波信号を効率よく伝送できる。
【0051】
さらに、基体はその外周部が中央部よりも厚いことにより、基体全体の強度を増すことができる。従って、基体と入出力端子のロウ付け時および蓋体接合時に基体が変形することを防止するとともに、光半導体素子の位置がずれるのを防止できる。その結果、光半導体素子と光ファイバとの光軸ズレを防止して、光結合効率を良好に維持することができ、光半導体素子の作動性を良好なものとし得る。また、基体の外周部の厚肉部により、基体の中央部である入出力端子が接合される貫通穴の周囲を薄肉としても、基体全体の強度を維持することができるとともに、基体と入出力端子との熱膨張差により入出力端子に加わる応力も低減され、入出力端子がクラック等によって破損することも防止される。
【0052】
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の載置部に光半導体素子がその受光部または発光部を透光性部材に対向させて載置されているとともに線路導体に電気的に接続され、基体の上側主面の外周部に蓋体の下端が接合されていることにより、上記本発明の光半導体素子収納用パッケージを用いた高周波伝送特性、気密信頼性および放熱性に優れたものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の光半導体装置について実施の形態の例を示す断面図である。
【図2】従来の光半導体装置の断面図である。
【符号の説明】
1:基体
1a:貫通穴
1b:厚肉部
2:光半導体素子
3:蓋体
3a:上端面
3b:貫通孔
4:透光性部材
5:入出力端子
5a:立壁部
5b:平板部
5c:線路導体

Claims (2)

  1. 上下主面間を貫通する貫通穴が中央部に形成された平板状の金属製の基体と、一主面に一辺から対向する他辺にかけて線路導体が形成されているとともに前記一主面の一端部に光半導体素子の載置部が設けられた誘電体から成る平板部および該平板部の前記一主面に前記線路導体の一部を間に挟んで接合された誘電体から成る立壁部から成り、前記貫通穴に嵌着された入出力端子と、上端面の中央部に貫通孔が形成されているとともに下端が開かれた筒状とされており、前記貫通孔の上端面側開口の周囲に透光性部材が接合され、前記基体の上側主面の外周部に前記一端部を前記透光性部材に対向させて覆うようにその下端で接合される金属製の蓋体とを具備しており、前記基体は、その外周部が前記中央部よりも厚いことを特徴とする光半導体素子収納用パッケージ。
  2. 請求項1記載の光半導体素子収納用パッケージの前記載置部に光半導体素子がその受光部または発光部を前記透光性部材に対向させて載置されているとともに前記線路導体に電気的に接続され、前記基体の上側主面の外周部に前記蓋体の下端が接合されていることを特徴とする光半導体装置。
JP2003080205A 2003-03-24 2003-03-24 光半導体素子収納用パッケージおよび光半導体装置 Withdrawn JP2004288947A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003080205A JP2004288947A (ja) 2003-03-24 2003-03-24 光半導体素子収納用パッケージおよび光半導体装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003080205A JP2004288947A (ja) 2003-03-24 2003-03-24 光半導体素子収納用パッケージおよび光半導体装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2004288947A true JP2004288947A (ja) 2004-10-14

Family

ID=33294131

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003080205A Withdrawn JP2004288947A (ja) 2003-03-24 2003-03-24 光半導体素子収納用パッケージおよび光半導体装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2004288947A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116027502A (zh) * 2023-03-24 2023-04-28 镭神技术(深圳)有限公司 光耦合封装结构和耦合方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116027502A (zh) * 2023-03-24 2023-04-28 镭神技术(深圳)有限公司 光耦合封装结构和耦合方法
CN116027502B (zh) * 2023-03-24 2023-06-30 镭神技术(深圳)有限公司 耦合方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4822820B2 (ja) 半導体素子収納用パッケージおよび半導体装置
JP4903470B2 (ja) 光半導体素子収納用パッケージおよび光半導体装置
JP2004221095A (ja) 光半導体装置
JP2005159277A (ja) 光半導体素子収納用パッケージおよび光半導体装置
JP3457916B2 (ja) 光半導体素子収納用パッケージ
JP2004349565A (ja) 光半導体素子収納用パッケージおよび光半導体装置
JP2004327685A (ja) 光半導体素子収納用パッケージおよび光半導体装置
JP2004288947A (ja) 光半導体素子収納用パッケージおよび光半導体装置
JP2004349567A (ja) 半導体素子収納用パッケージおよび半導体装置
JP2004221505A (ja) 光半導体素子収納用パッケージおよび光半導体装置
JP3914764B2 (ja) 光半導体装置
JP4931438B2 (ja) 光半導体素子収納用パッケージおよび光半導体装置
JP2004179544A (ja) 光半導体素子収納用パッケージおよび光半導体装置
JP2004296456A (ja) 光半導体素子収納用パッケージおよび光半導体装置
JP3623179B2 (ja) 半導体素子収納用パッケージおよび半導体装置
JP2004253557A (ja) 光半導体素子収納用パッケージおよび光半導体装置
JP2005012032A (ja) 光半導体素子収納用パッケージおよび光半導体装置
JP4139165B2 (ja) 半導体素子収納用パッケージ用入出力端子および半導体素子収納用パッケージならびに半導体装置
JP2003249584A (ja) 半導体素子収納用パッケージおよび半導体装置
JP2004193428A (ja) 半導体素子収納用パッケージおよび半導体装置
JP2004259860A (ja) 光半導体素子収納用パッケージおよび光半導体装置
JP2007150276A (ja) 光半導体素子収納用パッケージおよび光半導体装置
JP2004356340A (ja) 半導体素子収納用パッケージおよび半導体装置
JP4041327B2 (ja) 半導体素子収納用パッケージおよび半導体装置
JP2003318303A (ja) 入出力端子および半導体素子収納用パッケージならびに半導体装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050810

A761 Written withdrawal of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761

Effective date: 20061120