JP2012049288A - 素子収納用パッケージ、およびこれを備えた電子装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、貫通孔の中心の位置ずれを抑制することができる素子収納用パッケージ及びこれを備えた電子装置を提供する。
【解決手段】素子収納用パッケージであって、基体１と、互いに対向して配置された第１および第３の側壁２ａ、２ｃならびに第２および第４の側壁２ｂ，２ｄを有し、第１および第３の側壁２ａ，２ｃの両方の側部の一部が切り欠かれた切欠き部２ｆを有する、基体に設けられた枠体２と、切欠き部２ｆに取り付けられた入出力端子３と、枠体２の上面のシールリング５と、シールリング５の上面の蓋体７とを備えており、第２および第４の側壁２ｂ，２ｄの幅が第１および第３の側壁２ａ，２ｃの幅よりも狭く、入出力端子３は、入出力端子の第１および第３の側壁２ａ，２ｃ側の両端面３ｅが第１および第３の側壁２ａ，２ｃの外側に突き出た状態で切欠き部２ｆに取り付けられていることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、光半導体素子などを収納するための素子収納用パッケージに用いられる素子収納用パッケージおよびこれを備えた電子装置に関する。

素子収納用パッケージにおいて、枠体の短手方向に光ファイバ等を設ける貫通孔が設けられるとともに、枠体の長手方向に入出力端子が設けられたものがある。このような素子収納用パッケージとしては、例えば、特許文献１に開示されている。

特開平１１−１４５３１７号公報

しかしながら、上記の素子収納用パッケージは、枠体にシールリング等を接合する際に、枠体が枠体の内側へ倒れこむように変形しやすく、これによって枠体に設けられた貫通孔の中心が位置ずれしやすいという問題があった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、貫通孔の位置ずれを抑制することができる素子収納用パッケージおよびこれを備えた電子装置に関する。

上記目的を達成するために本発明における素子収納用パッケージは、上側主面に光半導体素子が載置される載置部を有する基体と、上面視したときに外形が四角形状であり、互いに対向する位置に配置された第１および第３の側壁ならびに第２および第４の側壁を有し、前記載置部を取り囲むように前記基体の前記上側主面に設けられた、前記第１の側壁に前記光半導体素子と光学的に結合する光ファイバを設けるための貫通孔を有し、前記第１および第３の側壁の両方の側部の一部がそれぞれの間に位置する前記第２および第４の側壁とともに切り欠かれた切欠き部を有する枠体と、前記光半導体素子に電気的に接続される配線導体層を有する、前記切欠き部にそれぞれ取り付けられた入出力端子と、少なくとも一部を前記枠体の上面に当接させて設けられたシールリングと、該シールリングの上面に外周部が接合される蓋体とを備えており、前記第２および第４の側壁の幅が前記第１および第３の側壁の幅よりも狭く、前記入出力端子は、前記入出力端子の前記第１および第３の側壁側の両端面がそれぞれ前記第１および第３の側壁の外側に突き出た状態で前記切欠き部に取り付けられていることを特徴とするものである。

また、上記目的を達成するために本発明における電子装置は、本発明に係る素子収納用パッケージと、前記載置部に載置され、前記入出力端子の前記配線導体層に電気的に接続された光半導体素子と、前記シールリングの上面に外周部が接合された前記蓋体と、を備えたことを特徴とするものである。

本発明の素子収納用パッケージ、およびこれを備えた電子装置は、貫通孔の位置ずれを抑制することができるという効果を奏する。

本実施形態に係る素子収納用パッケージであって、（ａ）は素子収納用パッケージの斜視図、（ｂ）は枠体の拡大斜視図である。 （ａ）は図１に示す素子収納用パッケージをＸ−Ｘで切断した素子収納用パッケージに半導体素子を設けた電子装置の断面図、（ｂ）はシールリングおよび蓋体を除いた電子装置の平面図である。 本実施形態に係る素子収納用パッケージの側面図である。 本実施形態に係る他の例の素子収納用パッケージの斜視図である。 本実施形態に係る他の例の素子収納用パッケージの斜視図である。 本実施形態の変形例１に係る素子収納用パッケージの斜視図である。

以下、本発明の一実施形態に係る素子収納用パッケージ、およびこれを備えた電子装置について、図面を参照しながら説明する。

＜実施形態＞
＜素子収納用パッケージの構成、および電子装置の構成＞
本実施形態に係る素子収納用パッケージは、図１乃至図２に示すように、上側主面に光半導体素子９が載置される載置部１ａを有する基体１と、上面視したときに外形が四角形状であり、互いに対向する位置に配置された第１および第３の側壁２ａ、２ｃならびに第２および第４の側壁２ｂ、２ｄを有し、載置部１ａを取り囲むように基体１の上側主面に設けられた、第１の側壁２ａに光半導体素子９と光学的に結合する光ファイバ１０を設けるための貫通孔２ｅを有し、第１および第３の側壁２ａ、２ｃの両方の側部の一部がそれぞれの間に位置する第２および第４の側壁２ｂ、２ｄとともに切り欠かれた切欠き部２ｆを有する枠体２と、光半導体素子９に電気的に接続される配線導体層３ｄを有する、切欠き部２ｆにそれぞれ取り付けられた入出力端子３と、少なくとも一部を枠体２の上面に当接させて設けられたシールリング５と、シールリング５の上面に外周部が接合される蓋体７とを備えており、第２および第４の側壁の幅２ｂ、２ｄが第１および第３の側壁２ａ、２ｃの幅よりも狭く、入出力端子３は、入出力端子３の第１および第３の側壁２ａ、２ｃ側の両端面３ｅがそれぞれ第１および第３の側壁２ａ、２ｃの外側に突き出た状態で切欠き部２ｆに取り付けられている。

本実施形態に係る電子装置は、本発明に係る素子収納用パッケージと、載置部１ａに載置され、入出力端子３の配線導体層３ｄに電気的に接続された光半導体素子９と、シールリング５の上面に外周部が接合された蓋体７と、を備えている。

基体１は、平面視したとき、矩形状に形成された板状の部材である。基体１は、上側主面に、例えば、光半導体レーザ、フォトダイオード等の光半導体素子９が素子載置用基台８を間に介して載置される載置部１ａを有している。基体１は、例えば、銅（Ｃｕ）、鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）−コバルト（Ｃｏ）合金または銅（Ｃｕ）−タングステン（Ｗ）合金等の金属材料から成る。基体１の熱膨張係数は、例えば、３（ｐｐｍ／℃）以上１５（ｐｐｍ／℃）以下に設定されることが好ましい。また、光半導体素子９は、素子載置用基台８を介さずに載置部１ａに直接載置してもよい。

基体１は、例えば、それらの金属材料を型枠に鋳込んで作製したインゴットを周知の切削加工や打ち抜き加工等の金属加工法を用いて所定の形状にして製作される。基体１の厚みは、例えば、０．３（ｍｍ）以上１．５（ｍｍ）以下に設定されている。

なお、基体１は、外表面に耐蝕性に優れ、かつロウ材との濡れ性が良い金属、具体的には、メッキ層の厚みが、０．５（μｍ）以上９（μｍ）以下のニッケルメッキ層とメッキ層の厚みが、０．５（μｍ）以上５（μｍ）以下の金メッキ層を順次メッキ形成法により
被着させておくのがよい。これらのメッキ層は、基体１が酸化腐蝕するのを有効に防止することができるとともに、基体１の上側主面の光半導体素子９の下部に配置される素子載置基台８を強固に接着固定することができる。

また、光半導体素子９は、図２に示すように、載置部１ａに素子載置基台８を載置し、その上面に設けられている。また、素子載置基台８は、光半導体素子９から基体１へ熱を伝えるための伝熱媒体として機能する。この構成にすることによって、素子載置基台８の高さを調整することで、光半導体素子９の高さ方向の位置決めが容易となり、光半導体素子９と光ファイバ１０との光軸合わせの精度が向上し、光伝送効率が向上するという効果がある。

また、素子載置用基台５は、例えば、酸化アルミニウム質焼結体、窒化アルミニウム質焼結体またはムライト質焼結体等のセラミック材料から成る。素子載置用基体８の熱膨張係数は、例えば、４（ｐｐｍ／℃）以上８（ｐｐｍ／℃）以下に設定されることが好ましい。

また、素子載置基台８は、例えば、銅（Ｃｕ）−タングステン（Ｗ）合金、銅（Ｃｕ）−モリブデン（Ｍｏ）合金等の材料から成る台座に絶縁性の基板を接合して構成してもよい。また、素子載置基台８は、光半導体素子９を載置固定することができるものであればよく、例えば、ペルチャ素子等の電子冷却素子であってもよい。

枠体２は、基体１の上側主面に載置部１ａを取り囲むように設けられている。枠体２は、枠体２の内側に光半導体素子９を収容するための空所を形成している。枠体２は、上面視したときに外形が四角形状であり、互いに対向する位置に配置された第１の側壁２ａおよび第３の側壁２ｃ、ならびに互いに対向する位置に配置された第２の側壁２ｂおよび第４の側壁２ｄを有している。第１の側壁２ａに光半導体素子９と光学的に結合する光ファイバ１０を設けるための貫通孔２ｅを有している。そして、第１の側壁２ａおよび第３の側壁２ｃの両方の側壁の一部がそれぞれの間に位置する第２の側壁２ｂおよび第４の側壁２ｄとともに切り欠かれた切欠き部２ｆを有している。

枠体２は、図２（ａ）に示すように、第１の側壁２ａと第３の側壁２ｃが互いに対向し、また、第２の側壁２ｂと第４の側壁２ｄが互いに対向して配置され上面視して外形が四角形状である。第１の側壁２ａおよび第３の側壁２ｃの幅をＡ、第２の側壁２ｂおよび第４の側壁２ｄの幅をＢとしたときに、Ａ＞Ｂの関係を有している。第２の側壁２ｂおよび第４の側壁２ｄの幅が短くなるため、枠体２の剛性が向上して枠体２の倒れ込み変形が緩和される。また、光半導体素子９の光軸に対して横並びに配置された第２の側壁２ｂおよび第４の側壁２ｄの幅が短くなるため、すなわち、枠体２の光半導体素子９の光軸方向の長さが短くなるため、光半導体素子９の光軸ずれが緩和されやすくなる。

また、枠体２は、図２（ａ）に示すように、第１の側壁２ａおよび第３の側壁２ｃの幅Ａが、例えば、１０（ｍｍ）以上２０（ｍｍ）以下に、また、第２の側壁２ｂおよび第４の側壁２ｄの幅Ｂが、例えば、５（ｍｍ）以上１０（ｍｍ）以下に設定されている。また、枠体２の側壁の厚みは、枠体２の剛性を保ちつつ、入出力端子３との接合性を向上させる点から、例えば、０．３（ｍｍ）以上０．８（ｍｍ）以下に設定されることが好ましい。また、放熱性を向上させる点からも、０．３（ｍｍ）以上０．８（ｍｍ）以下に設定されることが好ましい。

また、枠体２は、図４に示すように、第１の側壁２ａおよび第３の側壁２ｃの両方の側部の中央部の一部が、それぞれの側壁の側部の上部および下部を残すように、それぞれの間に位置する第２の側壁２ｂおよび第４の側壁２ｄとともに切り欠かれた切欠き部２ｆを
有してもよい。このような構成にすることによって、枠体２をさらに補強する効果が得られる。

枠体２は、例えば、鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）−コバルト（Ｃｏ）合金または鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）合金等の金属材料から成る。枠体２は、例えば、鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）−コバルト（Ｃｏ）合金のインゴットを周知のプレス加工により所定の枠状となすことによって製作される。

また、枠体２は、図１（ｂ）に示すように、枠体２の第１の側壁２ａは、側壁を貫通して設けられた貫通孔２ｅを有している。貫通孔２ｅは、光半導体素子９と光学的に結合する光ファイバを設けるためのものである。また、枠体２は、図１（ｂ）に示すように、第１の側壁２ａおよび第３の側壁２ｃの両方の側部の一部がそれぞれの間に位置する第２の側壁２ｂおよび第４の側壁２ｄとともに切り欠かれた切欠き部２ｆを有している。貫通孔２ｅには、光ファイバ固定部材６が設けられ、切欠き部２ｆには、入出力端子３が設けられる。なお、入出力端子３および光ファイバ固定部材６については後述する。

入出力端子３は、図２に示すように、上面の一辺側から対向する他辺側にかけて形成された配線導体層３ｄを有する平坦部３ａ、および平坦部３ａの上面に配線導体層３ｄを挟んで接合された立壁部３ｃから構成されている。また、平坦部３ａは、枠体２の内外に突出する突出部３ｂを有している。

そして、入出力端子３は、入出力端子３の第１の側壁２ａおよび第３の側壁２ｃ側の両端面３ｅがそれぞれ第１の側壁２ａおよび第３側壁２ｃの外側に突き出た状態で切欠き部２ｆに取り付けられている。すなわち、入出力端子３の両端面３ｅが枠体２に拘束されない自由端として枠体２の切り欠き部２ｅに取り付けられている。入出力端子３の両端面３ｅが自由端となって枠体２から突き出た状態で取り付けられているため、入出力端子３の両端面３ｅに枠体２との熱膨張差による応力が作用するのを抑制することができる。これによって、入出力端子３にクラック等が発生するのを抑制できる。

また、これによって、入出力端子３は、第２の側壁２ａおよび第４の側壁２ｄに平行な方向の寸法精度を緩やかにすることができる。また、枠体２の寸法精度も緩やかにすることができる。

また、入出力端子３は、図３に示すように、第１の側壁２ａを側面視したときに、入出力端子３の上面が貫通孔２ｄの中心よりも上方に位置するとともに、入出力端子３の下面が前記貫通孔の中心よりも下方に位置していることが好ましい。すなわち、入出力端子３は、第１の側壁２ａを側面視して、互いに対向している入出力端子３の上面同士を結ぶ線と下面同士を結ぶ線の間に貫通孔２ｅの中心が位置していることが好ましい。この構成によって、貫通孔２ｅの中心に対して、互いに対向している入出力端子３の側面から圧縮応力が負荷されるため、貫通孔２ｅの中心が下方向へ位置ずれするのを抑制することができる。

また、入出力端子３は、第１の側壁２ａを側面視したときに、互いに対向している入出力端子３の側面と貫通孔２ｅの外周部との距離が短いほど、互いに対向している入出力端子３の側面から貫通孔２ｅに圧縮応力が負荷されやすくなり、貫通孔２ｅの中心が下方向へ位置ずれするのを抑制することができる。図３に示すように、入出力端子３の側面と貫通孔２ｅの外周部との距離Ｃは、例えば、１（ｍｍ）以上２（ｍｍ）以下に設定されることが好ましい。

また、入出力端子３は、枠体２の内側に位置している配線導体層３ｄが、図２に示すよ
うに、光半導体素子９にボンディングワイヤ等で電気的に接続され、枠体２の外側に位置している配線導体層３ｄが、外部リード端子４に電気的に接続される。入出力端子３は、枠体２の切欠き部２ｅに銀（Ａｇ）ロウまたは銀（Ａｇ）−銅（Ｃｕ）ロウ等のロウ材を介して取り付けられる。なお、入出力端子３は、枠体２およびシールリング５との接合部にメタライズ層が形成されている。また、素子載置用基台８が、ペルチャ素子等の電子冷却素子である場合は、電子冷却素子のリード線と配線導体層３ｄが電気的に接続される。

入出力端子３は、例えば、アルミナ質セラミックス、窒化アルミニウム質セラミックスまたはムライト質セラミックス等のセラミック材料から成る。また、配線導体層３ｄは、タングステン、モリブデンまたはマンガン等で形成されている。

また、入出力端子３は、素子収納用パッケージとしての剛性を向上させるために、枠体２よりも高い剛性を有する材料で構成されることが好ましい。枠体２のヤング率（縦弾性係数）は、例えば、１００（Ｇｐａ）以上２００（Ｇｐａ）以下に設定されることが好ましい。また、入出力端子３のヤング率（縦弾性係数）は、例えば、２１０（Ｇｐａ）以上３５０（Ｇｐａ）以下に設定されることが好ましい。

配線導体層３ｄは、平坦部３ａの上面に、素子収納用パッケージの内外を導出するように形成されている。また、配線導体層３ｄは、立壁部３ｃの部分で配線導体層３ｄを斜めの配線パターンにすることによって、枠体２の外側と内側で、配線導体層３ｄの配線ピッチが異なる。配線導体層３ｄは、例えば、タングステン、モリブデンまたはマンガン等の粉末に有機溶剤、溶媒を添加混合してなる金属ペーストをセラミックグリーンシートに予め周知のスクリーン印刷法により所定パターンに印刷塗布しておくことによって入出力端子３の上面に形成される。そして、光半導体素子９が配線導体層３ｄに電気的に接続されて、外部電気回路基板に電気的に接続されることになる。なお、配線導体層３ｄは、メッキ形成方法によって、ニッケルメッキ層、金メッキ層が形成されている。

外部リード端子４は、外部電気回路と入出力端子３との高周波信号の入出力を行うものである。すなわち、外部リード端子４は、光半導体素子９を外部電気回路に電気的に接続する作用をなし、外部リード端子４を外部電気回路に接続することによって光半導体素子９は、第１の配線導体層３ｄおよび外部リード端子を介して外部電気回路に接続されることになる。外部リード端子４は、枠体２の外側の入出力端子３の配線導体層３ｄに銀（Ａｇ）ロウまたは銀（Ａｇ）−銅（Ｃｕ）ロウ等のロウ材を介して接合される。

また、外部リード端子４は、例えば、鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）−コバルト（Ｃｏ）合金または鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）合金等の金属材料から成る。これらの金属のインゴットを周知の圧延加工法や打ち抜き加工法、エッチング加工法等の金属加工法を採用することによって、所定の形状となるように製作される。

シールリング５は、シールリング５の上面に蓋体７をシーム溶接等により接合するための接合媒体として設けられる。また、シールリング５は、その少なくとも一部を枠体２の上面に当接させて設けられている。すなわち、シールリング５は、枠体２の上面および入出力端子３の上面に設けられている。また、シールリング５は、図４に示すように、入出力端子３が枠体２の切欠き部２ｆに嵌着されるような場合には、枠体２の上面に当接して設けられている。

シールリング５の幅は、図２に示すように、枠体２の上面の幅と略同じ幅であっても、枠体２の上面の幅よりも小さくてもよい。シールリング５は、枠体２の上面および入出力端子３の上面に銀（Ａｇ）ロウまたは銀（Ａｇ）−銅（Ｃｕ）ロウ等のロウ材で接合される。また、シールリング５は、鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）−コバルト（Ｃｏ）合金ま
たは鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）合金等の金属材料から成る。また、シールリング５の熱膨張係数は、例えば、５（ｐｐｍ／℃）以上１５（ｐｐｍ／℃）以下に設定されることが好ましい。

光ファイバ固定部材６は、枠体２の第１の側壁２ａに設けられ、光ファイバ１０を枠体２に固定するための筒状の部材であり、貫通孔２ｄの枠体２の外側開口の周囲または貫通孔２ｅの内面に銀（Ａｇ）ロウまたは銀（Ａｇ）−銅（Ｃｕ）ロウ等のロウ材を介して接合される。光ファイバ１０は光ファイバ固定部材６を介して取着される。また、光ファイバ固定部材６は、鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）−コバルト（Ｃｏ）合金または鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）合金等の金属から成り、例えば、鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）−コバルト（Ｃｏ）合金のインゴットを周知のプレス加工することにより所定の筒状にして製作される。

また、光ファイバ固定部材６は、光ファイバ１０が挿通可能な貫通孔を有する筒体であり、外部より光ファイバ固定部材６の貫通孔に光ファイバ１０の一端を挿通するとともに光ファイバ１０を半田等の接着剤やレーザ溶接により固定する。これによって、光ファイバ１０は光半導体素子９と光軸を合わせるように固定される。これにより、光半導体素子９と光ファイバ１０が光学的に結合されて、内部に収容される光半導体素子９と外部との光信号の授受が可能となる。

蓋体７は、光半導体素子９を気密に封止するために、蓋体７の外周部がシールリング５の上面に接合されている。また、蓋体７は、鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）−コバルト（Ｃｏ）合金または鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）合金等の金属材料から成る。また、蓋体７の熱膨張係数は、例えば、５（ｐｐｍ／℃）以上２０（ｐｐｍ／℃）以下に設定されることが好ましい。蓋体７は、シーム溶接によって枠体２の上面に接合されているシールリング５に接合される。

また、蓋体７は、基体１と枠体２と入出力端子３とシールリング５とからなる内部に光半導体素子９を気密に封止することになる。なお、蓋体７は、例えば、鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）−コバルト（Ｃｏ）合金または鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）合金等のインゴットを周知のプレス加工により所定の形状となすことによって製作される。

図２に示すように、基体１の上側主面の載置部１ａに光半導体素子９が素子載置基台８を間に介して接着固定される。そして、光半導体素子９の電極がボンディングワイヤ等を介して配線導体層３ｄに接続される。次に、枠体２の上面にシールリング５を介して蓋体７をシーム溶接等の溶接法で接合し、基体１と枠体２と入出力端子３とシールリング５および蓋体７の内部に光半導体素子９が気密に収納されて電子装置となる。すなわち、少なくとも光半導体素子９を搭載した後、蓋体７で密封することにより電子装置となる。

また、枠体２の光ファイバ固定部材６に光ファイバ１０の一端を挿通させるとともにこれを半田等の接着剤やレーザ溶接によって接合し、光ファイバ１０を光ファイバ固定部材６に固定する。この電子装置において、光ファイバ１０は電子装置が外部電気回路基板等に搭載された後に設けることもできる。または、製品として電子装置自体に設けておくこともできる。そして、光ファイバ１０を介して内部に収容する光半導体素子９と外部との光信号の授受が可能となる。

シールリング５と蓋体７を接合する際には、シールリング５の上面に蓋体７の外周部がシーム溶接等により接合される。これによって、シールリング５と蓋体７を接合する際に、９００（℃）〜１８００（℃）の高い温度の熱がシールリング５および蓋体７にかかるため、シールリング５と蓋体７とをシーム溶接する際には熱膨張または熱収縮によって熱
応力が発生する。

蓋体７は、パッケージ（蓋体７を除く素子収納用パッケージ）に比べて体積が小さいのでシーム溶接等の際に蓋体７の全体が加熱されやすく熱膨張しやすい。一方、パッケージは、体積が大きいのでシーム溶接等の際にシールリング５の付近のみが加熱されるだけで熱膨張しにくい。したがって、熱膨張している蓋体７と熱膨張していないパッケージが接合されることになるため、熱膨張していないパッケージに熱膨張または熱収縮に起因する枠体２の内側への倒れ込み変形が発生しやすくなる。このように、枠体２の内側への倒れ込み変形が生じると、貫通孔２ｅの上部に圧縮する応力が作用して貫通孔２ｅの変形、すなわち貫通孔２ｅの中心が下方向に位置ずれする虞がある。

本実施形態の素子収納用パッケージによれば、切欠き部２ｆを有する第２の側壁２ｂおよび第４の側壁２ｄの幅が第１の側壁２ａおよび第３の側壁２ｃの幅よりも狭く、入出力端子３は、入出力端子３の第１の側壁２ａおよび第３の側壁２ｃ側の両端面３ｅがそれぞれ第１の側壁２ａおよび第３の側壁２ｃの外側に突き出た状態で切欠き部２ｆに取り付けられている。これによって、枠体２に設けられた入出力端子３によって枠体２が補強されるため、シールリング５に蓋体７をシーム溶接等で接合しても、熱膨張または熱収縮に起因する枠体２の内側への倒れ込み変形を抑制することができる。

このように、枠体２の倒れ込み変形を低減することができるため、貫通孔２ｅの変形、すなわち、貫通孔２ｅの中心の位置ずれを抑制することができる。したがって、貫通孔２ｅの変形が抑制されるため、貫通孔２ｅへの光ファイバ１０の装着性が向上する。また、光半導体素子９と貫通孔２ｅに装着される光ファイバ１０との間の光軸ずれを抑制することができる。これによって、光結合効率の劣化を有効に抑制することができ、電子装置と外部との光信号の入出力を効率よく安定に行なうことができる。なお、貫通孔２ｅの内面に光ファイバ固定部材６が設けられていても同様な効果を奏する。

また、第１の側壁に貫通孔２ｅを設けているが、図５に示すように、第１の側壁２ａに対向している第３の側壁２ｃにさらに貫通孔２０ｅを追加して設けられた素子収納用パッケージであって設けてもよい。なお、追加された貫通孔２０ｅには、例えば、貫通孔２ｅと同様に光ファイバ等が装着される。互いに対向する第１の側壁２ａおよび第３の側壁２ｃにそれぞれ貫通孔２ｅ、２０ｅが設けられている場合、それぞれの貫通孔２ｅ，２０ｅに対してより高い光軸の合わせ精度が要求されるが、このような構成にすることにより光軸ずれが抑制された素子収納用パッケージを得ることができる。

＜素子収納用パッケージ、および電子装置の製造方法＞
ここで、素子収納用パッケージ、およびこれを備えた電子装置の製造方法を説明する。

基体１は、例えば、鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）−コバルト（Ｃｏ）合金を型枠に鋳込んで作製したインゴットを周知の切削加工や打ち抜き加工等の金属加工法を用いて所定形状にして製作される。また、枠体２は、例えば、鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）−コバルト（Ｃｏ）合金を型枠に鋳込んで作製したインゴットを周知の切削加工や打ち抜き加工等の金属加工法を用いて、貫通孔２ｅおよび切欠き部２ｆを設けて製作される。また、蓋体７は、例えば、鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）−コバルト（Ｃｏ）合金を型枠に鋳込んで作製したインゴットを周知の切削加工や打ち抜き加工等の金属加工法を用いて所定形状にして製作される。

また、入出力端子３は、平坦部３ａと平坦部３ａの上面に接合される立壁部３ｃから形成される。入出力端子３が、例えば、酸化アルミニウム質焼結体からなる場合、平坦部３ａおよび立壁部３ｃのグリーンシートは、酸化アルミニウム、酸化珪素、酸化マグネシウ
ム、酸化カルシウム等の原料粉末に、有機バインダー、可塑剤、溶剤、分散剤等を混合添加してペースト状とし、ドクターブレード法やカレンダーロール法等によって形成される。

そして、平板形状のグリーンシートに金型を用いた打ち抜きを施すことによってそれぞれの形状に合わせて製作される。

平坦部３ａは、タングステン、モリブデンまたはマンガン等の高融点金属粉末に有機バインダー、可塑剤、溶剤等を添加してなる導電ペーストを、平坦部３ａの上面の所定位置にスクリーン印刷法等によって印刷塗布して、配線導体層３ｄとなる金属ペースト層が形成される。また、平坦部３ａおよび立壁部３ｃは、枠体２、シールリング５との接合部に該当する位置に金属ペーストを印刷塗布してメタライズ層が形成される。

さらに、グリーンシート状態の平坦部３ａ上に、グリーンシート状態の立壁部３ｃを積層して、約１６００℃の温度で同時に焼成することにより、焼成後に、平坦部３ａと立壁部３ｃが一体化されて、入出力端子３が製作される。

また、電解メッキ又は無電解メッキ等のメッキ形成方法によって、配線導体層３ｄ上およびメタライズ層上にメッキ層の厚みが、１．０（μｍ）以上３．０（μｍ）以下のニッケルメッキ層が形成される。

外部リード端子４は、例えば、鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）−コバルト（Ｃｏ）合金を型枠に鋳込んで作製したインゴットを周知の切削加工や打ち抜き加工等の金属加工法を用いて所定形状にして製作される。そして、外部リード端子４は、入出力端子３の枠体２の外側に位置している配線導体層３ｄに銀（Ａｇ）ロウまたは銀（Ａｇ）−銅（Ｃｕ）ロウ等のロウ材を介して接合される。

シールリング５は、例えば、鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）−コバルト（Ｃｏ）合金を型枠に鋳込んで作製したインゴットを周知の切削加工や打ち抜き加工等の金属加工法を用いて所定形状にして製作される。

基体１と枠体２と入出力端子３とシールリング５が銀（Ａｇ）ロウまたは銀（Ａｇ）−銅（Ｃｕ）ロウ等のロウ材を介して接合されることによって素子収納用パッケージが製作される。

また、素子収納用パッケージから露出している配線導体層３ｄおよびメタライズ層は、電解メッキ又は無電解メッキ等のメッキ形成方法によって、既に形成されているニッケルメッキ層上に、更に、メッキ層の厚みが、０．５（μｍ）以上３．０（μｍ）以下のニッケルメッキ層およびメッキ層の厚みが、０．５（μｍ）以上３．０（μｍ）以下の金メッキ層が形成される。

ここで、電子装置の製造方法について説明する。

電子装置は、素子収納用パッケージの基体１の載置部１ａに素子載置用基台８を、例えば、金（Ａｕ）−錫（Ｓｎ）半田または金（Ａｕ）−ゲルマニウム(Ｇｅ)半田等の材料で接着固定する。そして、素子載置用基台８上に光半導体素子９を金（Ａｕ）−錫（Ｓｎ）半田等を介して接着固定する。光半導体素子９が入出力端子３の配線導体層３ｄに、ボンディングワイヤ等を介して電気的に接続される。次に、シールリング５の上面に蓋体７をシーム溶接等の溶接法によって接合し、基体１と枠体２と入出力端子３とシールリング５および蓋体７の内部に光半導体素子９を気密に収容して電子装置とする。

本発明は上述の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において種々の変更、改良等が可能である。以下、本実施形態の変形例について説明する。なお、本実施形態の変形例に係る素子収納用パッケージのうち、本実施形態に係る素子収納用パッケージと同様な部分については、同一の符号を付して適宜説明を省略する。

＜変形例１＞
本実施形態に係る変形例１の素子収納用パッケージでは、図６に示すように、切欠き部２ｆが基体１側に設けられていてもよい。そして、入出力端子３は、入出力端子３の下面が基体１の上側主面に接合されていてもよい。

入出力端子３の下面が基体１の上側主面に接合しているため、これによって、入出力端子３の枠体２に対する接合安定性が向上する。

また、枠体２に占める入出力端子３の割合が増加するため、枠体２を入出力端子３によって強固に補強することができる。これによって、シールリング５と蓋体７とを接合する際の枠体２の倒れ込み変形をさらに抑制することができる。

１ 基体
１ａ 載置部
２ 枠体
２ａ 第１の側壁
２ｂ 第２の側壁
２ｃ 第３の側壁
２ｄ 第４の側壁
２ｅ、２０ｅ 貫通孔
２ｆ 切欠き部
３ 入出力端子
３ａ 平坦部
３ｂ 突出部
３ｃ 立壁部
３ｄ 配線導体層
３ｅ 端面
４ 外部リード端子
５ シールリング
６ 光ファイバ固定部材
７ 蓋体
８ 素子載置用基台
９ 光半導体素子
１０ 光ファイバ

Claims (4)

1. 上側主面に光半導体素子が載置される載置部を有する基体と、
   上面視したときに外形が四角形状であり、互いに対向する位置に配置された第１および第３の側壁ならびに第２および第４の側壁を有し、前記載置部を取り囲むように前記基体の前記上側主面に設けられた、前記第１の側壁に前記光半導体素子と光学的に結合する光ファイバを設けるための貫通孔を有し、前記第１および第３の側壁の両方の側部の一部がそれぞれの間に位置する前記第２および第４の側壁とともに切り欠かれた切欠き部を有する枠体と、
   前記光半導体素子に電気的に接続される配線導体層を有する、前記切欠き部にそれぞれ取り付けられた入出力端子と、
   少なくとも一部を前記枠体の上面に当接させて設けられたシールリングと、
   該シールリングの上面に外周部が接合される蓋体とを備えており、
   前記第２および第４の側壁の幅が前記第１および第３の側壁の幅よりも狭く、前記入出力端子は、前記入出力端子の前記第１および第３の側壁側の両端面がそれぞれ前記第１および第３の側壁の外側に突き出た状態で前記切欠き部に取り付けられていることを特徴とする素子収納用パッケージ。
2. 請求項１に記載の素子収納用パッケージであって、
   前記入出力端子は、上面が前記貫通孔の中心よりも上方に位置するとともに、下面が前記貫通孔の中心よりも下方に位置していることを特徴とする素子収納用パッケージ。
3. 請求項１または請求項２に記載の素子収納用パッケージであって、
   前記切欠き部が前記基体側に設けられており、前記入出力端子は、下面が前記基体の前記上側主面に接合されていることを特徴とする素子収納用パッケージ。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の素子収納用パッケージと、
   前記載置部に載置され、前記入出力端子の前記配線導体層に電気的に接続された光半導体素子と、
   前記シールリングの上面に外周部が接合された前記蓋体と
   を備えたことを特徴とする電子装置。
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

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