JP2011129595A - Optical semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光半導体装置に関する。 The present invention relates to an optical semiconductor device.
光通信装置に用いられるOSA(Optical Sub−Assembly)として、筐体内に光信号を出力する光素子を搭載した光半導体装置が用いられている。例えば、特許文献1には、OSAの一例が開示されている。 As an OSA (Optical Sub-Assembly) used in an optical communication device, an optical semiconductor device in which an optical element that outputs an optical signal is mounted in a housing is used. For example, Patent Document 1 discloses an example of OSA.
このような光半導体装置では、光素子の温度を制御するため、光素子は温度制御装置に搭載されている。このとき、電気信号(高周波信号など)をレーザダイオード(Laser Diode;LD)へ伝えるために、LDは電気信号ライン(例えばストリップライン)と接続されている。しかしながら、この電気信号ラインとLDとを直接接続すると、他からの熱がLDへ流入してしまう。そのため、LDの温度を制御するために温度制御装置が余分に電力を消費してしまう。このように、LDへの熱の流入により、光半導体装置の消費電力が増大してしまう。 In such an optical semiconductor device, the optical element is mounted on the temperature control device in order to control the temperature of the optical element. At this time, the LD is connected to an electric signal line (for example, a strip line) in order to transmit an electric signal (high-frequency signal or the like) to a laser diode (LD). However, when this electrical signal line and the LD are directly connected, heat from the other flows into the LD. Therefore, the temperature control device consumes extra power to control the temperature of the LD. Thus, the power consumption of the optical semiconductor device increases due to the inflow of heat into the LD.
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、消費電力を低減することが可能な光半導体装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide an optical semiconductor device capable of reducing power consumption.
本発明の光半導体装置は、筐体と、前記筐体に設けられた温度制御装置と、前記温度制御装置上に設けられた光半導体素子と、前記筐体の底面に設けられたブロック部、又は、前記筐体の側壁に設けられた端子部と、前記光半導体素子と電気的に接続される導体層が上面に設けられ、一端が前記温度制御装置上と熱的に接続され、他端が前記光半導体素子と前記端子部との間の領域に位置してなる第1ブリッジ部と、前記端子部と電気的に接続される導体層が上面に設けられ、一端が前記ブロック部上、又は、前記筐体の側壁と熱的に接続され、他端が前記光半導体素子と前記端子部との間の領域に位置してなる第2ブリッジ部と、前記第1ブリッジ部の導体層と前記第2ブリッジ部の導体層との間を電気的に接続し、前記第1ブリッジ部及び前記第2ブリッジ部の熱伝導度よりも小さい熱伝導度を備える接続部と、を有することを特徴とする。本発明によれば、光半導体素子が発する熱以外の熱が温度制御装置へ流入することを抑制することができるため、温度制御装置の特性が低下せず、温度制御装置の消費電力を低減することができる。よって、光半導体装置の消費電力を低減することができる。 An optical semiconductor device of the present invention includes a housing, a temperature control device provided in the housing, an optical semiconductor element provided on the temperature control device, and a block unit provided on a bottom surface of the housing, Alternatively, a terminal portion provided on a side wall of the housing and a conductor layer electrically connected to the optical semiconductor element are provided on the upper surface, one end is thermally connected to the temperature control device, and the other end A first bridge portion located in a region between the optical semiconductor element and the terminal portion, and a conductor layer electrically connected to the terminal portion is provided on the upper surface, and one end is on the block portion, Or a second bridge portion that is thermally connected to a side wall of the housing and has the other end located in a region between the optical semiconductor element and the terminal portion; and a conductor layer of the first bridge portion; Electrically connecting the conductor layer of the second bridge portion to the first bridge portion and And having a connection portion comprising a low thermal conductivity than the thermal conductivity of the second bridge portion. According to the present invention, since heat other than heat generated by the optical semiconductor element can be suppressed from flowing into the temperature control device, characteristics of the temperature control device are not deteriorated and power consumption of the temperature control device is reduced. be able to. Therefore, power consumption of the optical semiconductor device can be reduced.
上記構成において、前記第1ブリッジ部の導体層及び前記第2ブリッジ部の導体層は、ともにストリップラインを構成してなるようにしてもよい。この構成によれば、損失を抑えて高周波の電気信号を伝送することができる。 In the above configuration, the conductor layer of the first bridge portion and the conductor layer of the second bridge portion may both form a strip line. According to this configuration, it is possible to transmit a high-frequency electric signal while suppressing loss.
上記構成において、前記第1ブリッジ部及び前記第2ブリッジ部は、セラミックとしてもよい。この構成によれば、第1ブリッジ部及び第2ブリッジ部を介して温度制御装置へ流入する熱を抑制することができる。 The said structure WHEREIN: The said 1st bridge part and the said 2nd bridge part are good also as a ceramic. According to this structure, the heat | fever which flows in into a temperature control apparatus via a 1st bridge part and a 2nd bridge part can be suppressed.
上記構成において、前記筐体の底面における前記光半導体素子と前記端子部との間の領域に設けられ、前記第1ブリッジ部と前記第2ブリッジ部とを前記筐体の底面に対して支持し、前記第1ブリッジ部及び前記第2ブリッジ部の熱伝導度よりも小さい熱伝導度を備える中継部を有するようにしてもよい。この構成によれば、第1ブリッジ部及び第2ブリッジ部に接続部をボンディングにより取り付けるときに加わる応力に対する耐性を向上させることができる。よって、ボンディングにより、第1ブリッジ部及び第2ブリッジ部が破壊されたり、第1ブリッジ部及び第2ブリッジ部が外れたりすることを防止することができる。 In the above-described configuration, provided in a region between the optical semiconductor element and the terminal portion on the bottom surface of the housing, and supports the first bridge portion and the second bridge portion with respect to the bottom surface of the housing. The relay section may have a thermal conductivity smaller than that of the first bridge section and the second bridge section. According to this structure, the tolerance with respect to the stress added when attaching a connection part to a 1st bridge part and a 2nd bridge part by bonding can be improved. Therefore, it can prevent that a 1st bridge part and a 2nd bridge part are destroyed by bonding, and a 1st bridge part and a 2nd bridge part remove | deviate.
上記構成において、前記第1ブリッジ部及び前記第2ブリッジ部の底面には接地電極が設けられ、前記第1ブリッジ部の導体層及び前記第2ブリッジ部の導体層は、ともにストリップラインを構成してなり、前記中継部上には前記第1ブリッジ部及び前記第2ブリッジ部の接地電極間を電気的に接続する導電部が設けられてなるようにしてもよい。この構成によれば、接地電極間を電気的に接続する導電部は電気信号に対するグランドとなるため、周波数特性を向上させることができる。中継部と第1ブリッジ部及び第2ブリッジ部とのグランド電位を共通にすることができるため、周波数特性を向上させることができる。誘電体の断面積を小さくして熱抵抗を大きくすることができるため、光半導体素子が発する熱以外の熱が温度制御装置へ流入することを抑制することができる。 In the above configuration, ground electrodes are provided on the bottom surfaces of the first bridge portion and the second bridge portion, and the conductor layer of the first bridge portion and the conductor layer of the second bridge portion together form a strip line. Thus, a conductive portion for electrically connecting the ground electrodes of the first bridge portion and the second bridge portion may be provided on the relay portion. According to this configuration, since the conductive portion that electrically connects the ground electrodes serves as a ground for the electric signal, the frequency characteristics can be improved. Since the ground potential of the relay unit, the first bridge unit, and the second bridge unit can be made common, the frequency characteristics can be improved. Since the cross-sectional area of the dielectric can be reduced and the thermal resistance can be increased, it is possible to suppress the heat other than the heat generated by the optical semiconductor element from flowing into the temperature control device.
上記構成において、前記中継部は、石英ガラスで構成されてなるようにしてもよい。この構成によれば、第1ブリッジ部と第2ブリッジ部との熱交換を抑制することができる。 The said structure WHEREIN: You may make it the said relay part be comprised with quartz glass. According to this configuration, heat exchange between the first bridge portion and the second bridge portion can be suppressed.
上記構成において、前記ブロック部には前記光半導体素子の駆動回路が搭載されてなり、前記駆動回路の出力が、前記第1ブリッジ部の前記導体層及び前記第2ブリッジの前記導体層を介して前記光半導体素子に接続されてなるようにしてもよい。この構成によれば、駆動回路が発する熱が温度制御装置へ流入することを抑制することができるため、温度制御装置の特性が低下せず、温度制御装置の消費電力を低減することができる。よって、光半導体装置の消費電力を低減することができる。また、損失を抑えて高周波の電気信号を駆動回路から光半導体素子へ伝送することができる。 In the above configuration, the optical semiconductor element drive circuit is mounted on the block portion, and the output of the drive circuit is passed through the conductor layer of the first bridge portion and the conductor layer of the second bridge. You may make it connect with the said optical semiconductor element. According to this configuration, since heat generated by the drive circuit can be prevented from flowing into the temperature control device, the characteristics of the temperature control device are not deteriorated, and the power consumption of the temperature control device can be reduced. Therefore, power consumption of the optical semiconductor device can be reduced. Further, it is possible to transmit a high-frequency electric signal from the drive circuit to the optical semiconductor element while suppressing loss.
上記構成において、前記ブロック部は、ヒートシンクとしてもよい。この構成によれば、ヒートシンクにより駆動回路を冷却して、駆動回路が発する熱が温度制御装置へ流入することを抑制することができる。 The said structure WHEREIN: The said block part is good also as a heat sink. According to this configuration, it is possible to suppress the heat generated by the drive circuit from flowing into the temperature control device by cooling the drive circuit with the heat sink.
本発明によれば、光半導体素子が発する熱以外の熱が温度制御装置へ流入することを抑制することができる。よって、光半導体装置の消費電力を低減することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it can suppress that heat other than the heat which an optical semiconductor element emits flows into a temperature control apparatus. Therefore, power consumption of the optical semiconductor device can be reduced.
本発明の実施例との比較のため、図1(a)及び図1(b)を参照して、光半導体装置の比較例を説明する。図1(a)は、光半導体装置の一例であるTOSA(Transmitter Optical Sub Assembly)100の内部構造の上面図である。図1(b)は、TOSA100の内部構造の側面図である。図1(a)及び図1(b)において、同一の構成には同一の符号を付している。
For comparison with the embodiment of the present invention, a comparative example of the optical semiconductor device will be described with reference to FIGS. 1 (a) and 1 (b). FIG. 1A is a top view of an internal structure of a TOSA (Transmitter Optical Sub Assembly) 100 which is an example of an optical semiconductor device. FIG. 1B is a side view of the internal structure of the
図1(a)及び図1(b)のように、TOSA100は、筐体2、ヒートシンク30、LDD(レーザダイオードドライバ)34、ストリップライン28、LD16、TEC(Thermoelectric Cooler)10、絶縁部8、レンズ18、レセプタクル4、キャリア12及び14、基板32、36及び38、ワイヤ40、42、44、46、48、50及び52を有する。筐体2の底面には、ヒートシンク30及びTEC10が固定される。ヒートシンク30の上面には、基板32、LDD34、基板36及びストリップライン28の一端が固定される。ストリップライン28の一端は、ヒートシンク30と熱的に接続される。TEC10の上面には、キャリア12が固定される。キャリア12の上面には、キャリア14及びレンズ18が固定される。キャリア14の上面には、LD16、基板38及びストリップライン28の他端が固定される。ストリップライン28の他端は、TEC10と熱的に接続される。
1A and 1B, the
LDD34は、LD16を駆動する回路である。LD16は、電気信号を光信号に変換する光半導体素子である。ストリップライン28は、LDD34からLD16へ電気信号を伝送する経路である。ストリップライン28の上面には、基板36に設けられた端子部と電気的に接続される導体層が設けられている。TEC10は、発熱するLD16の温度を制御する温度制御装置である。ヒートシンク30は、筐体2の底面に設けられたブロック部であって、発熱するLDD34を冷却する部品である。ヒートシンク30の材料は、例えばAlN、CuW等である。レセプタクル4は、LD16と光ファイバ(不図示)とを光学的に結合するコネクタである。LD16が出力する光信号はレンズ18により光ファイバに入力される。
The
絶縁部8は配線を有し、絶縁部8に接続されたリード22とワイヤ40及び42とは電気的に接続される。光半導体装置100のリード22には、他の装置(不図示)が接続され、電気信号が入力される。基板32、36及び38は配線を有する。基板36の配線の一部に、ストリップライン28の一端と電気的に接続される導体である端子部が設けられている。ワイヤ40及び42、44、46、48、50並びに52は、それぞれリード22と基板32、基板32とLDD34、LDD34と基板36、基板36の端子部とストリップライン28、ストリップライン28と基板38、及び、基板38とLD16を電気的に接続する。したがって、他の装置からリード22に電気信号が入力されると、LDD34は電気信号に基づいてLD16を駆動し、LD16は電気信号を光信号に変換して出力する。このワイヤ40、42、44、46、48、50及び52には、リボンを用いていもよい。
The insulating
図1(b)内の矢印は熱の流れを示している。LD16は、TEC10によって一定温度に制御されている。このTEC10によって発生した熱は、筐体2の底面に放出される。TEC10から放出された熱が、筐体2の底面を介して、ヒートシンク30に流入することで、ヒートシンク30の放熱効率が下がってしまい、ストリップライン28を介して、LDD34が発する熱がさらにLD16へ流入してしまう。LDD34が発する熱は、ヒートシンク30により筐体2の底面に放出される。さらに、LDD34が発する熱は、ストリップライン28を介してLD16へも流入する。このため、TEC10はLD16が発する熱に加え、LDD34から流入する熱も放出しなくてはならないため、TEC10の冷却特性が低下する。TEC10は冷却特性の低下を抑えるため、余分に電力を消費する。よって、光半導体装置の消費電力が増大してしまう。
The arrow in FIG.1 (b) has shown the flow of heat. The
また、外部からの熱が、筐体2の側壁、ストリップライン28を介して、LD16へ流入することもある。この場合もTEC10はLD16が発する熱に加え、外部から流入する熱も放出しなくてはならないため、TEC10の冷却特性が低下する。TEC10は冷却特性の低下を抑えるため、余分に電力を消費する。よって、光半導体装置の消費電力が増大してしまう。
In addition, heat from the outside may flow into the
以下、図面を用いて、本発明の実施例について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図2(a)及び図2(b)を参照して、実施例1に係る光半導体装置の構成を説明する。図2(a)は、実施例1に係るTOSA200の内部構造の上面図である。図2(b)は、TOSA200の内部構造の側面図である。実施例1に示すTOSA200は、比較例に示すTOSA100と比較して、ストリップライン28の代わりに、ストリップライン60及び62並びにワイヤ64を設けている点が異なる。
With reference to FIG. 2A and FIG. 2B, the configuration of the optical semiconductor device according to the first embodiment will be described. FIG. 2A is a top view of the internal structure of the
図2(a)及び図2(b)のように、ストリップライン62は、LD16と電気的に接続される導体層が上面に設けられ、一端がTEC10へ熱を伝達するキャリア14の上面に固定され、他端がストリップライン60に向けて延伸され、LD16と基板36の端子部との間の領域に位置している。ストリップライン62の一端は、TEC10の上面と熱的に接続されている。ストリップライン60は、基板36の端子部と電気的に接続される導体層が上面に設けられ、一端が筐体2の底面に設けられたヒートシンク30に固定され、他端がストリップライン62に向けて延伸され、LD16と基板36の端子部との間の領域に位置している。ストリップライン60の一端は、ヒートシンク30と熱的に接続されている。ワイヤ64は、ストリップライン62の導体層とストリップライン60の導体層との間を電気的に接続し、ストリップライン62及びストリップライン60の熱伝導度よりも小さい熱伝導度を備える。ワイヤ64を例えばリボンとしてもよい。その他の構成については、比較例と同様のため、説明を省略する。
As shown in FIGS. 2A and 2B, the
図3を参照して、ストリップライン60及び62並びにワイヤ64の構成を詳細に説明する。図3は、図1のストリップライン60及び62並びにワイヤ64の周辺部分を拡大した図である。図3のように、ストリップライン60は、誘電体92の上面に設けられた導体層である金属板90と、下面に設けられグランドである接地電極76と、誘電体92の上面に設けられ、ビアホールを介して接地電極76と接続されている金属板91及び93と、を有するマイクロストリップラインである。同様に、ストリップライン62は、誘電体96の上面に設けられた導体層である金属板94と、下面に設けられグランドである接地電極78と、誘電体96の上面に設けられ、ビアホールを介して接地電極78と接続されている金属板95及び97と、を有するマイクロストリップラインである。金属板90及び94は、LDD34からLD16へ流れる電気信号の信号線路として機能する。金属板90及び94の材料は例えばAu等である。誘電体92及び96の材料は、例えばセラミック、アルミナ等である。ワイヤ64は、ストリップライン60の金属板90の一端とストリップライン62の金属板94の一端とを接続する。ワイヤ67は、金属板91と金属板95とを接続する。ワイヤ69は、金属板93と金属板97とを接続する。ワイヤ67及び69により、ストリップライン60及び62のグランド電位を共通にすることができるため、周波数特性を向上させることができる。LDD34からLD16へ流れる電気信号は高周波信号であるため、ストリップライン60及び62を用いることにより、伝送における損失を低減することができる。
The configuration of the
実施例1によれば、ワイヤ64は、ストリップライン60及び62より熱伝導度が小さい。これにより、LDD34が発する熱は、ストリップライン60からストリップライン62への流入が抑制され、TEC10への流入も抑制される。したがって、比較例のような熱の流入が起きにくく、TEC10の冷却特性が低下しにくいため、TEC10の消費電力を低減することができる。よって、TOSA200の消費電力を低減することができる。さらにワイヤ64を短くすることにより、高周波信号の伝送における損失を低減することができる。
According to the first embodiment, the
実施例1によれば、図2(a)及び図2(b)のように、ストリップライン60及び62並びにワイヤ64により、電気信号を伝送する経路を構成することにより、LDD34とLD16及びTEC10とを離間して筐体2に搭載することができる。LDD34の発熱量は大きいため、LD16及びTEC10がLDD34から受ける熱の影響を低減することができる。
According to the first embodiment, as shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b), by forming a path for transmitting an electrical signal by the
実施例1において、LD16及び基板38とTEC10との間に、キャリア14及び12を設ける例を説明した。なお、キャリア14及び12を設けずに、LD16及び基板38をTEC10の上面に直接固定してもよい。
In the first embodiment, the example in which the
実施例1において、ストリップライン60及び62をマイクロストリップラインとする例を説明した。これにより、誘電体92及び96の断面積を小さくして、熱抵抗を大きくすることができるため、熱の流入を抑制することができる。他に、例えば、ストリップライン60及び62をコプレーナストリップラインとしてもよい。コプレーナストリップラインは、上面に、金属板と、金属板の両脇に接地電極と、を有し、マイクロストリップラインより断面積が大きくなるため、熱抵抗が小さくなる。そのため、ストリップライン60及び62をマイクロストリップラインとする方が好ましい。
In the first embodiment, the example in which the
実施例1において、ストリップライン60及び62の有する誘電体92及び96の材料は、セラミックとすることが好ましい。これにより、ストリップライン60及び62に流入する熱を抑制することができる。セラミックの材料に、アルミナ等を用いてもよい。
In the first embodiment, the materials of the
実施例1において、ストリップライン60及び62のそれぞれの長さは、略同一であってもよいし、異なってもよい。
In the first embodiment, the lengths of the
図4(a)及び図4(b)を参照して、実施例2に係る光半導体装置の構成を説明する。図4(a)は、実施例2に係るTOSA300の内部構造の上面図である。図4(b)は、TOSA300の内部構造の側面図である。実施例2のTOSA300は、実施例1のTOSA200と比較して、中継部66を有する点が異なる。その他については、実施例1と同様のため、説明を省略する。
With reference to FIGS. 4A and 4B, the structure of the optical semiconductor device according to the second embodiment will be described. FIG. 4A is a top view of the internal structure of the
図4(a)及び図4(b)のように、中継部66は、筐体2の底面におけるTEC10とヒートシンク30との間の領域に設けられている。すなわち、中継部66は、LD16と基板36の端子部との間の領域に設けられている。中継部66は、ストリップライン60及び62を筐体2の底面に対して支持する。中継部66は、ストリップライン60及び62の熱伝導度よりも小さい熱伝導度を備える。ストリップライン60及び62は、実施例1と同様に、マイクロストリップラインである。
As shown in FIGS. 4A and 4B, the
実施例2によれば、ストリップライン60及び62を筐体2の底面に対して支持することができるため、ストリップライン60及び62にワイヤ64をボンディングにより取り付けるときに加わる応力に対する耐性を向上させることができる。よって、ボンディングにより、ストリップライン60及び62が破壊されたり、ストリップライン60及び62がヒートシンク30やキャリア14から外れたりすることを防止することができる。
According to the second embodiment, since the
実施例2によれば、ストリップライン60及び62の応力に対する耐性が向上するため、ストリップライン60及び62の長さを長くすることができる。これにより、LDD34とLD16及びTEC10とを離間して筐体2に搭載することができるため、LD16及びTEC10がLDD34から受ける熱の影響を低減することができる。
According to the second embodiment, the resistance to the stress of the
実施例2において、中継部66の材料は、石英ガラスとすることが好ましい。これにより、ストリップライン60からストリップライン62への熱の流入を抑制することができる。中継部66の材料は、石英ガラスの代わりに、熱伝導度がストリップライン60及び62並びにヒートシンク30より小さいその他の材料としてもよい。
In the second embodiment, the material of the
実施例2において、図5及び図6のように、ストリップライン60及び62と接する中継部66の上面並びに中継部66と接するストリップライン60及び62の下面に接地電極であるメタルを設けるようにしてもよい。図5は、TOSA300の内部構造の側面図であって、中継部66の上面並びにストリップライン60及び62の下面にメタルを設けた場合の一例を示す図である。図6は、図5の中継部66並びにストリップライン60及び62の周辺部分を拡大した図である。図5及び図6において、図3及び図4に示す構成と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。図5及び図6のように、中継部66の上面84にメタルが設けられている。このメタルは、上面84の一部にパターニングされたものでもよい。同様に、ヒートシンク30の上面82、基板32の下面70、LDD34の下面72、基板36の下面74、基板38の下面80及びキャリア14の上面86にメタルが設けられている。ストリップライン60及び62の接地電極76及び78はメタルである。これにより、メタルが設けられた部分は電気信号に対するグランドとなるため、周波数特性を向上させることができる。また、図6のように、中継部66の上面84とストリップライン60及び62の接地電極76及び78とが接することにより、互いのグランド電位を共通にすることができるため、周波数特性を向上させることができる。図6のように中継部66を用いることにより、図3のようにストリップライン60及び62に金属板91、93、95及び97、ワイヤ67及び69、並びに、ビアホールを設けることなく、より簡易な構成でストリップライン60及び62のグランド電位を共通にすることができる。よって、コストを低減することができる。
In the second embodiment, as shown in FIGS. 5 and 6, a metal as a ground electrode is provided on the upper surface of the
実施例2において、ストリップライン60及び62をマイクロストリップラインとする例を説明した。これによれば、図6のように、上面の金属板90及び94とワイヤ64とを接続することにより、損失を抑えて高周波信号を伝送することができる。また、下面の接地電極76及び78と中継部66の上面84のメタルとが接することにより、互いのグランド電位を共通にすることができるため、周波数特性を向上させることができる。さらに、金属板と接地電極とを誘電体の互いに対向する面にそれぞれ配置することができるため、誘電体の断面積を小さくして熱抵抗を大きくすることができる。よって、LDD34が発する熱がストリップライン60及び62を介してTEC10へ流入することを抑制することができる。
In the second embodiment, the example in which the
図7(a)及び図7(b)を参照して、実施例3に係る光半導体装置の構成を説明する。図7(a)は、実施例3に係るTOSA400の内部構造の上面図である。図7(b)は、TOSA400の内部構造の側面図である。実施例3のTOSA400は、実施例2のTOSA300と比較して、中継部66の位置が異なる。その他については、実施例2と同様のため、説明を省略する。
With reference to FIGS. 7A and 7B, the structure of the optical semiconductor device according to the third embodiment will be described. FIG. 7A is a top view of the internal structure of the
図7(a)及び図7(b)のように、中継部66は、ヒートシンク30の側面と接するように筐体2の底面に固定される。
As shown in FIGS. 7A and 7B, the
実施例3によれば、中継部66を筐体2の底面に固定する工程において、中継部66をヒートシンク30の側面に沿わせて容易に筐体2の底面に固定させることができる。よって、作業の手間を軽減することができる。
According to the third embodiment, in the step of fixing the
図8(a)及び図8(b)を参照して、実施例4に係る光半導体装置の構成を説明する。図8(a)は、実施例4に係るTOSA500の内部構造の上面図である。図8(b)は、TOSA500の内部構造の側面図である。実施例4のTOSA500は、実施例1のTOSA200と比較して、LDD34及びヒートシンク30を有しておらず、LD16を駆動する電気信号が他の装置(不図示)から入力される点が異なる。図8(a)及び図8(b)において、実施例1の構成と同一の構成には同一の符号を付している。
With reference to FIGS. 8A and 8B, the structure of the optical semiconductor device according to the fourth embodiment will be described. FIG. 8A is a top view of the internal structure of the
図8(a)及び図8(b)のように、TOSA500は、筐体2、ストリップライン60及び62、LD16、TEC10、絶縁部8、レンズ18、レセプタクル4、キャリア12及び14、ワイヤ64、70及び72並びにリード22を有する。筐体2の側壁に設けられた絶縁部8には、配線及び配線の一部に導体である端子部が設けられている。リード22と絶縁部8の端子部、絶縁部8の端子部とワイヤ70はそれぞれ電気的に接続される。リード22には、他の装置が接続され、他の装置から電気信号が入力される。他の装置は熱を発生する装置である。ワイヤ70、64及び72は、それぞれ絶縁部8の端子部とストリップライン60、ストリップライン60とストリップライン62、ストリップライン62とLD16を電気的に接続する。したがって、他の装置からリード22に電気信号が入力されると、LD16は電気信号を光信号に変換して出力する。
As shown in FIGS. 8A and 8B, the
ストリップライン62は、LD16と電気的に接続される導体層が上面に設けられ、一端がTEC10へ熱を伝達するキャリア14の上面に固定され、他端がストリップライン60に向けて延伸され、LD16と絶縁部8の端子部との間の領域に位置している。ストリップライン62の一端は、TEC10の上面と熱的に接続されている。ストリップライン60は、絶縁部8の端子部と電気的に接続される導体層が上面に設けられ、一端が筐体2の側壁に設けられた絶縁部8に固定され、他端がストリップライン62に向けて延伸され、LD16と絶縁部8の端子部との間の領域に位置している。ストリップライン60の一端は、筐体2の側壁に設けられた絶縁部8と熱的に接続されている。ワイヤ64は、ストリップライン62の導体層とストリップライン60の導体層との間を電気的に接続し、ストリップライン62及びストリップライン60の熱伝導度よりも小さい熱伝導度を備える。その他については、実施例1と同様のため、説明を省略する。
The
実施例4によれば、ワイヤ64は、ストリップライン60及び62より熱伝導度が小さい。これにより、他の装置が発する熱は、リード22を介して、ワイヤ70及びストリップライン60に流入するが、ストリップライン60からストリップライン62への流入は抑制され、TEC10への流入も抑制される。したがって、熱が他の装置からストリップライン60及び62、TEC10、筐体2の底面、側壁、ストリップライン60へと順次伝わるような熱の流入が起きず、TEC10の冷却特性が低下しないため、TEC10の消費電力を低減することができる。よって、TOSA500の消費電力を低減することができる。
According to the fourth embodiment, the
図9(a)及び図9(b)を参照して、実施例5に係る光半導体装置の構成を説明する。図9(a)は、実施例5に係るTOSA600の内部構造の上面図である。図9(b)は、TOSA600の内部構造の側面図である。実施例5のTOSA600は、実施例4のTOSA500と比較して、実施例2に示した中継部66を有する点が異なる。図9(a)及び図9(b)において、実施例4の構成と同一の構成には同一の符号を付している。
With reference to FIG. 9A and FIG. 9B, a configuration of an optical semiconductor device according to the fifth embodiment will be described. FIG. 9A is a top view of the internal structure of the
図9(a)及び図9(b)のように、中継部66は、筐体2の底面におけるTEC10と筐体2の側壁との間の領域に設けられている。すなわち、中継部66は、LD16と筐体2の側壁に設けられた絶縁部8の端子部との間の領域に設けられている。中継部66は、ストリップライン60及び62を筐体2の底面に対して支持する。中継部66は、ストリップライン60及び62の熱伝導度よりも小さい熱伝導度を備える。その他については、実施例4と同様のため、説明を省略する。
As illustrated in FIGS. 9A and 9B, the
実施例5によれば、実施例2と同様に、ストリップライン60及び62を筐体2の底面に対して支持することができるため、ストリップライン60及び62にワイヤ64をボンディングにより取り付けるときに加わる応力に対する耐性を向上させることができる。よって、ボンディングにより、ストリップライン60及び62が破壊されたり、ストリップライン60及び62がヒートシンク30やキャリア14から外れたりすることを防止することができる。また、ストリップライン60及び62の下面、中継部66の上面にメタルを設ける構成は、実施例2と同様である。
According to the fifth embodiment, the
以上、本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。 The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, but the present invention is not limited to such specific embodiments, and various modifications can be made within the scope of the gist of the present invention described in the claims.・ Change is possible.
2 筐体
10 TEC
16 LD
30 ヒートシンク
34 LDD
60、62 ストリップライン
64 ワイヤ
66 中継部
100、200、300、400、500、600 TOSA
2
16 LD
30
60, 62
Claims (8)
前記筐体に設けられた温度制御装置と、
前記温度制御装置上に設けられた光半導体素子と、
前記筐体の底面に設けられたブロック部、又は、前記筐体の側壁に設けられた端子部と、
前記光半導体素子と電気的に接続される導体層が上面に設けられ、一端が前記温度制御装置上と熱的に接続され、他端が前記光半導体素子と前記端子部との間の領域に位置してなる第1ブリッジ部と、
前記端子部と電気的に接続される導体層が上面に設けられ、一端が前記ブロック部上、又は、前記筐体の側壁と熱的に接続され、他端が前記光半導体素子と前記端子部との間の領域に位置してなる第2ブリッジ部と、
前記第1ブリッジ部の導体層と前記第2ブリッジ部の導体層との間を電気的に接続し、前記第1ブリッジ部及び前記第2ブリッジ部の熱伝導度よりも小さい熱伝導度を備える接続部と、
を有することを特徴とする光半導体装置。 A housing,
A temperature control device provided in the housing;
An optical semiconductor element provided on the temperature control device;
A block portion provided on the bottom surface of the housing, or a terminal portion provided on a side wall of the housing;
A conductor layer electrically connected to the optical semiconductor element is provided on the upper surface, one end is thermally connected to the temperature control device, and the other end is in a region between the optical semiconductor element and the terminal portion. A first bridge portion located;
A conductor layer electrically connected to the terminal portion is provided on the upper surface, one end is thermally connected to the block portion or the side wall of the housing, and the other end is the optical semiconductor element and the terminal portion. A second bridge portion located in a region between
The conductor layer of the first bridge part and the conductor layer of the second bridge part are electrically connected and have a thermal conductivity smaller than the thermal conductivity of the first bridge part and the second bridge part. A connection,
An optical semiconductor device comprising:
前記第1ブリッジ部の導体層及び前記第2ブリッジ部の導体層は、ともにストリップラインを構成してなり、
前記中継部上には前記第1ブリッジ部及び前記第2ブリッジ部の接地電極間を電気的に接続する導電部が設けられてなることを特徴とする請求項4記載の光半導体装置。 Ground electrodes are provided on the bottom surfaces of the first bridge part and the second bridge part,
The conductor layer of the first bridge portion and the conductor layer of the second bridge portion together form a strip line,
5. The optical semiconductor device according to claim 4, wherein a conductive portion for electrically connecting the ground electrodes of the first bridge portion and the second bridge portion is provided on the relay portion.
前記駆動回路の出力が、前記第1ブリッジ部の前記導体層及び前記第2ブリッジの前記導体層を介して前記光半導体素子に接続されてなることを特徴とする請求項1記載の光半導体装置。 The block portion is mounted with a drive circuit for the optical semiconductor element,
2. The optical semiconductor device according to claim 1, wherein an output of the drive circuit is connected to the optical semiconductor element through the conductor layer of the first bridge portion and the conductor layer of the second bridge. .
The optical semiconductor device according to claim 7, wherein the block portion is a heat sink.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2009284490A JP2011129595A (en) | 2009-12-15 | 2009-12-15 | Optical semiconductor device |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2015177115A (en) * | 2014-03-17 | 2015-10-05 | 三菱電機株式会社 | Optical module and manufacturing method for the same |
-
2009
- 2009-12-15 JP JP2009284490A patent/JP2011129595A/en active Pending
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