JP2005354039A - 圧縮可能な調節手段を備えた光半導体パッケージ - Google Patents

Abstract

【課題】光半導体パッケージにおいて、光学センサに対するレンズの取り付けを簡略化する。
【解決手段】光学センサと対面するよう位置づけられたレンズを保持するリングを収容するための通路を有する支持体を備える光半導体パッケージが提供される。支持体（６）は、該通路に、少なくとも１つの局所的な解除リセス（９）を有し、リング（７）は、局所的に突出する、弾性的に変形可能な手段（１４）を周囲に備える。該局所的解除リセスおよび該局所的に突出する弾性変形可能手段は、リングが取付け角位置を占めると、該局所突出手段が支持体の局所解除リセスに係合され、リングが取付け角位置から旋回すると、該局所突出手段が支持体の局所解除リセスから外れて移動し、支持体に対して該リングを固定するために、該通路の壁に対して押し付けられるように構成される。
【選択図】図２

Description

本発明は、光半導体パッケージの分野に関する。

プレートを含み、その表面に、該プレートに電気的に結合された集積回路チップと、該チップの表面に設けられた集積光学センサに対面するよう位置づけられた対物レンズを支持するチップ封入手段と、が固定された光半導体パッケージが知られている。

現在、これらの封入手段は、レンズを保持し、外側にねじ山がつけられたリングと、内側にねじ山がつけられた通路を有する支持体と、を含む。該リングは、該ねじ山とねじ山の噛み合わせによって支持体に連結され、該レンズは、ねじの回転数によって、チップの光学センサに対し調節される。必要な調節位置に達すると、リングは、支持体上に固定されなければならない。これは、通常、さらなる接合操作によって行われる。

本発明の目的は、上述した連結、調節、および固定の動作を簡略化することである。

本発明の主題である光半導体パッケージは、光学センサと対面するよう位置づけられたレンズを保持するリングを収容するための通路を有する支持体を備える。

本発明によれば、上記支持体は、上記通路において、少なくとも１つの局所的な解除リセスを有し、リングは、局所的に突出する、弾性的に変形可能な手段を周囲に備える。

本発明によれば、上記局所的解除リセスおよび上記局所的に突出する弾性変形可能手段は、リングが取付け角位置を占めると、該局所突出手段が、支持体の該局所解除リセスに係合され、リングが該取付け角位置から旋回すると、該局所突出手段が、支持体の該リセスから外れて移動し、支持体に対してリングを固定するために上記通路の壁に対して押し付けられるよう、構成されている。

本発明の一形態によれば、リングは、少なくとも１つの周囲溝と、この溝の底部に対して突出する少なくとも１つのスタッドと、を有し、上記弾性変形可能手段は、該周囲溝に係合されたリングであって、局所的に突出するように上記スタッド上を通る、弾性的に変形可能なリングを含む。

本発明によれば、上記周囲溝に係合されたリングは、上記支持体の上記通路の壁と接している。

本発明の他の形態によれば、リングは、上記弾性変形可能手段を形成する少なくとも１つの突出ランドを有する。

本発明によれば、上記局所解除リセスは、両端のうちの少なくとも一方が開いた軸方向の溝によって形成されることが好ましい。

本発明によれば、上記通路の壁は、上記局所解除リセスに対して角度がずれた少なくとも１つの補助局所リセスを有し、上記局所突出手段は、リングが、角度を保持する位置にあるとき、該補助局所リセスに係合されることが好ましい。

本発明によれば、上記補助局所リセスは、両端のうちの少なくとも一方が開いた軸方向の溝によって形成されることが好ましい。

本発明の好ましい一形態によれば、支持体の上記通路の壁は、周囲に間隔を置いて設けられた少なくとも３つの局所的な解除リセスを有し、上記弾性変形可能手段は、それに対応する３つの局所的な突出部を有する。

本発明は、非制限的な例を用いて記載され、図面によって示された、光半導体パッケージを検討することによって、さらに深く理解されるであろう。

図１〜図３を参照すると、光学半導体パッケージ１が示されており、該パッケージ１は、電気接続プレート２を含み、該プレートの表面には、集積回路チップ３の底面が接合され、該チップの表面には、光学センサ４が設けられている。チップ３の表面上に設けられた電気接続端子は、電気リード線（ワイヤ）５によって、プレート２の表面上の端子にリンクされる。

プレート２の表面上には、ある距離でチップ３およびワイヤ５を取り囲む環状支持体６が固定され、該支持体６は、円筒状リング７を収容するための円筒状通路６ａを有しており、円筒状リング７は、その通路内に、チップ３の光学センサ４に対面するよう位置付けられた光学対物レンズ８を保持する。

該収容円筒状通路６ａの壁は、１２０°の間隔を置いて周囲に設けられた３つの軸方向解除溝９によって形成される局所解除リセス(recess)を有する。さらに、該円筒状通路６ａの壁は、１２０°の間隔を置いて周囲に設けられ、主要の軸方向溝９に対して角度を、例えば３０°だけずらして設けられた３つの補助軸方向溝１０によって形成される補助局所リセスを有する。軸方向解除溝９および補助軸方向溝１０は、通路６の前端部で開いている。

断面において、軸方向解除溝９および補助軸方向溝１０には、凹状の円形の底部と、凸状の円形の縁部とがある。軸方向解除溝９の深さは、補助軸方向溝１０の深さより実質的に大きい。

円筒状リング７は、周囲溝１１を有しており、該周囲溝１１の底部には、該溝１１の縁部に達しない３つの突出スタッド(stud)１２が、１２０°の間隔を置いて設けられる。

リング７の周囲溝１１には、弾性の変形可能なリング１３があり、こ該リング１３は、スタッド１２上を通り、３点において、リング７の周囲面に対して局所的な突出部１４を形成する。

リング７は、以下の方法で支持体６に連結されることができる。

例えば、特定の設計されたツールを用いて、弾性変形可能リング１３の局所突出部１４を、軸方向解除溝９に揃えた位置に配置することによって、リング７を、軸方向に、支持体６の通路６ａと対面させて配置する。

図２に示すように、リング７は、チップ３の光学センサ４に対するレンズ８の軸方向の調節位置に達するまで、支持体６の通路６ａに対して軸方向に係合が行われる。

リング７の周囲溝１１、スタッド１２、リング１３、および支持体６の軸方向解除溝９は、好ましくは、摩擦が生じることなく、このような係合が達成される寸法に作られる。

上記軸方向調節位置に達すると、リング７は、支持体６に対して旋回ないし回転される。こうすることで、リング１３の局所突出部１４が、支持体６の軸方向解除溝９から外れて移動し、該支持体の通路６ａの壁に押し付けられる。支持体６の通路６ａの内径、リング７の外径、およびリング１３の局所突出部１４の厚みは、それに応じて適応される。

図３に示すように、リング１３の局所突出部１４が補助溝１０に揃うと、リング７の回転が停止され、これらの突出部１４は、これらの補助溝１０に向けてわずかに拡張する。

こうして後該軸方向調節位置に、リング１３の局所突出部１４の弾性圧縮効果によって保持されたリング７は、その後解除される。

また、保護シール(protective seal)を形成するように、弾性リング１３は、支持体６の通路６ａの壁と接していることができる。

図４および図５を参照すると、パッケージ１の代替形態が示されており、ここでは、リング７の外壁の長さの少なくとも一部にわたって長手方向に伸長すると共に、１２０°の間隔をおいて設けられた３つの突出ランド(land)１５によって、リング７のロック手段が形成されている。図示した例において、ランド１５は、リング７と一体である。１つの代替例として、これらを追加することもできる。

ランド１５の断面は、根元から先端部へ向けて、縮小し、かつ傾斜している（角度がつけられている）。リング７を生成するための材料は、ランド１５が弾性的に変形可能となるように選択される。

ランド１５を備えたリング７と支持体６との連結は、前述した例において記載するように達成されることができ、ここで、弾性的に変形可能なランド１５の厚みは、上述した圧縮効果に適応されている。さらに、ランド１５は、該連結時、リング７の回転方向とは反対の方向に傾斜していることが好ましい。

こうして、図４に示すように、リング７は、チップ３の光学センサ４に対するレンズ８の軸方向調節位置に達するまで、該支持体６の軸方向解除溝９に軸方向に突出ランド１５を係合させることによって、支持体６の通路６ａに軸方向に係合され、ランド１５と支持体６の軸方向解除溝９は、好ましくは、摩擦が生じることなく、このような係合が達成される寸法に作られる。

上記軸方向調節位置に達すると、リング７は、支持体６に対して旋回ないし回転される。こうすることで、リング７のランド１５が、支持体６の軸方向解除溝９から外れて移動し、該支持体の通路６ａの壁に押し付けられる。支持体６の通路６ａの内径、リング７の外径、および、このリング７の突出ランド１５の形状および厚みは、それに応じて適応される。

図５に示すように、ランド１５が補助溝１０に整列すると、リング７の回転が停止し、これらのランド１５は、これらの補助溝１０に向けてわずかに拡張する。

こうして該軸方向調節位置に、リング７の弾性圧縮効果によって保持されたリング７は、解除される。

本発明は、上述した例に限定されるものではない。特許請求の範囲に規定される範囲から逸脱することなく、多数の代替形態が可能である。

本発明に従う、光半導体パッケージの縦方向の断面図。 解除位置にある、図１の光半導体パッケージの横方向の断面図。 調節保持位置にある、図１の光半導体パッケージの横方向の断面図。 係合位置にある、光半導体パッケージの一代替形態の横方向の断面図。 調節保持位置にある、図４の光半導体パッケージの横方向の断面図。

符号の説明

１ 光半導体パッケージ
３ 集積回路チップ
４ 光学センサ
６ 環状支持体
６ａ 円筒状通路
７ 円筒状リング
８ 光学対物レンズ
９ 軸方向解除溝
１０ 補助軸方向溝
１１ 周囲溝
１２ 突出スタッド
１３ 弾性変形可能なリング
１４ リングの局所突出部
１５ 突出ランド

Claims (8)

1. 光学センサと対面するよう位置づけられたレンズを保持するリングを収容するための通路を有する支持体を備える光半導体パッケージであって、
   前記支持体（６）は、前記通路（６ａ）において、少なくとも１つの局所的な解除リセス（９）を有し、
   前記リング（７）は、局所的に突出する、弾性的に変形可能な手段（１４）を、周囲に備え、
   前記局所的解除リセスおよび前記局所的に突出する弾性的に変形可能な手段は、
   前記リングが取付け角位置を占めると、該局所的突出手段が、前記支持体の前記局所的解除リセスに係合され、
   前記リングが該取付け角位置から旋回すると、該局所的突出手段が、前記支持体の前記局所的解除リセスから外れて移動し、該支持体に対して該リングを固定するために、前記通路の壁に対して押し付けられる、
   よう構成されている、光半導体パッケージ。
2. 前記リングは、少なくとも１つの周囲溝（１１）と、該周囲溝の底部に対して突出する少なくとも１つのスタッド（１２）と、を有し、
   前記弾性的に変形可能な手段は、前記周囲溝に係合されたリングであって、局所的に突出するように前記スタッド上を通る、弾性的に変形可能なリング（１３）を含む、
   請求項１に記載の光半導体パッケージ。
3. 前記周囲溝に係合されたリング（１３）は、前記支持体の前記通路の壁と接している、
   請求項２に記載の光半導体パッケージ。
4. 前記リング（７）は、前記弾性的に変形可能な手段を形成する少なくとも１つの突出ランド（１５）を有する、
   請求項１に記載の光半導体パッケージ。
5. 前記局所的な解除リセスは、両端のうちの少なくとも一方が開いた、軸方向の溝（９）によって形成される、
   請求項１から４のいずれか記載の光半導体パッケージ。
6. 前記通路の壁は、前記局所的な解除リセス（９）に対して角度がずれた少なくとも１つの補助局所リセス（１０）を有し、
   前記局所的な突出手段（１４）は、前記リングが、角度を保持する位置にあるとき、前記補助局所リセスに係合される、
   請求項１から５のいずれかに記載の光半導体パッケージ。
7. 前記補助局所リセスは、両端のうちの少なくとも一方が開いた軸方向の溝（１０）によって形成される、
   請求項６に記載の光半導体パッケージ。
8. 前記支持体の前記通路の壁は、周囲に間隔を置いて設けられた少なくとも３つの局所的な解除リセスを有し、前記弾性的に変形可能な手段は、対応する３つの局所的な突出部を有する、
   請求項１から７のいずれかに記載の光半導体パッケージ。
   
   

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